Zöld építészet: városok mint szuperorganizmusok

A természet folyamatosan múzsát jelent az építészek számára, így a természetes világ színei és formái beépülnek a mesterséges építményekbe. Az épületeket az elemek, a szél és a nap, a domborzat és a növényzet mintái is formálják. Míg az építészet a természet hatásmechanizmusából merít, az épületeket olyan semleges tárgyakként épülnek, amelyek statikusak maradnak a biológiailag fejlődő világban. Az antropocentrikus beton “dzsungelek” nélkülözik az életet, elválasztják az embert a természetes környezettől, és olyan egyensúlytalanságokat okoznak, amelyek világjárvány alatt még erőteljesebben nyilvánultak meg. Hogyan néznének ki a városok, ha nem lennének határok az emberek és az ökoszisztéma között?

Az épületek, mint szinguláris entitások, egyfajta parazita kapcsolatban állnak a természettel. A fenntartható építészet gyakran küzd azért, hogy több legyen, mint a városok “kizöldítésének” felszínes, kozmetikai folyamata. A “biotervezés” nevű, kialakulóban lévő kutatási terület lehetőséget kínál arra, hogy hatékony módszereket találjunk a városok “termesztésére”. Az új eszközök és technológiák lehetővé teszik a tervezők számára, hogy a természet szépségén túl annak rugalmas funkcióiból és folyamataiból is inspirációt merítsenek. Az e feltörekvő terület felfedezései az épített és a termesztett világ közötti szimbiózis koncepciója felé terelhetik az építészeti gondolkodást.

A természet intelligens, veleszületett biológiai rendszerekkel, amelyek folyamatosan fejlődnek, alkalmazkodnak és túlélnek. A bio-számítástechnika fejlődése megnyitotta az utat a természetes intelligencia épületeken való alkalmazása előtt, ami az építészetet a természet kiterjesztéseként ösztönzi. A városok jövőjében az épített környezet, mint a természettől kölcsönösen függő organizmussá válhat. Az épületek, amelyek egykor a környezet akadályai voltak, elválaszthatatlanok a természeti tájtól; az ember integrálódik a nem emberi élővilággal.

Egy szervezet sokféle léptékben metabolizál – a sejtektől és szervektől a testekig és az ökológiákig. A városok hasonlóképpen a keretek több szintjén élnek, ahol az anyagi összetétel éppúgy hatással van a városképre, mint a közlekedési hálózatok. Az épített környezet irányítja az ökológiák fejlődését, mivel azoknak folyamatosan alkalmazkodniuk kell az emberekhez, nem pedig fordítva. A biointegrált városoknak más organizmusokat is be kell vonniuk, és különböző léptékekben kell reagálniuk, hogy a természettel együtt fenntartható ökológiákat hozzanak létre.

Bioanyagok

A város legkisebb léptékében az építőanyagok nagyban befolyásolják, hogy a szerkezetek hogyan reagálnak a környezetükre. A kutatók számos bioanyagot tesztelnek, mindegyiknek megvannak a maga domináns tulajdonságai és hozzájárulása. Az “élő” építőanyagok – a bioanyagok egyik alkategóriája – élő anyagokat és azok kémiai reakcióit használják fel olyan elemek létrehozására, amelyek növekednek, reagálnak és alkalmazkodnak a környezetükhöz.

A Colorado Boulder Egyetem Élő Anyagok Laboratóriuma egy kísérleti és számítási anyagtudományi kutatólaboratórium, amelyet Dr. Wil Sruber vezet. A csapat egyfajta “biocementet” fejlesztett ki, amelyet napfény, tengervíz és CO2 felhasználásával termesztett biomineralizáló mikroalgákból állítanak elő. Hasonlóan ahhoz, ahogyan a korallok és az osztrigák építik a héjukat, a mikroalga erősen megköti az anyagot. Az alga elég szenet szív fel ahhoz, hogy a blokkok 90 százalékkal kevésbé szén-dioxid-intenzívek legyenek, mint a hagyományos beton.

Élő anyagokat is készítenek gombákból is, ahogy azt a MoMA-ban David Benjamin a The Living című kiállításon bemutatta. A “Hy-Fi” elnevezésű projekt egy 12 méter magas, biológiailag lebomló tornyot mutat be, amely micéliumtéglákból készült. A téglákat a legmodernebb számítástechnika és biotechnológia segítségével, természetes úton növesztették gombamizellumból és aprított kukoricaszárból. A micéliumtéglák erősebbek, mint a beton, könnyűek, tűzállóak, és jól szigetelik a hőt és a hangot.

Bioépületek

Nemcsak az épületek alakítják a városokat, hanem az építészetről alkotott elképzelések is. A hagyományos tervezési és építési technikák hatalmas mennyiségű energiát és erőforrást használnak fel anélkül, hogy bármit is visszaadnának a természetes környezetnek. A fenntartható jövő érdekében épületeinknek képesnek kell lenniük a dinamikus alkalmazkodásra és az erőforrások helyreállítására; a növekedni, gyógyulni, lélegezni és anyagcserét folytatni képes épületek az ökoszisztémák aktív részévé válnának. A biológia bevonása a tervezési folyamatokba arra ösztönözné az építészeket, hogy az épületeket dinamikus rendszereknek tekintsék, amelyek lehetővé teszik az erőforrások áramlását a különböző helyszínek között.

Az ARUP Solar Leaf volt az első bio-reaktív homlokzattal rendelkező épület, amely megújuló energiát termel algabiomasszából és naphőből. A szén-dioxid-semleges épületet bioreaktor panelek burkolják, amelyek energiát termelnek a szerkezet működtetéséhez. Az épület szinte élőnek tűnik a buborékos homlokzatával, a zúgó zajával, valamint a víz és az algák vizuálisan látható mozgásával. Az élő rendszerek és a fejlett biotechnológia alkalmazásával a passzív épület energetikailag önellátó.

A londoni Bartlett Univesity College Bio-Integrated Design hallgatóinak tudományos projektje a függőleges épületeket, mint bio-receptív egységeket vizsgálja. A terv a természettel integrált vertikális ökológiát javasol, amely megoldást jelent a globális felmelegedésre, a rossz levegőminőségre és a biológiai sokféleség csökkenésére. A felhőkarcoló a helyi levegő tisztításával lép kölcsönhatásba a környezettel. A biológiai-élő bőr, az anyagok és a tervezési stratégiák kombinációja a szennyezőanyag-felszívó növényekből álló biodiverzitást eredményez. A diákok a Foster + Partners építészeti céggel együttműködve “Városaink tüdeje” címmel nemzetközi előadást is tartottak a témában.

Biovárosok

A városok egymással összefüggő rendszerek rétegeiből állnak, amelyek segítik anyagcseréjüket, mint például az élelmiszer- és vízutak, az energia útvonalak, a szennyezőanyag-kibocsátás és a hulladéktermelés. Az emberi rendszerek rendetlenül élnek együtt a természetes rendszerekkel, ami az ökológiák egyensúlyának megbomlásához és katasztrofális forgatókönyvekhez vezet. A spekulatív “bio-városok” a természetes intelligencia által megközelített várostervezés elképzelése, tereket és rendszereket tervezve minden élőlény számára.

Az ecoLogicStudio úttörő szerepet játszik a biovárostervezés terén, és DeepGreen projektjével a mesterséges intelligencia városi tervezésben való alkalmazását kutatja. Egy bio-számítógépes tervezési keretrendszer kifejlesztésével a csapat városok adatait elemzi, hogy szimulált alternatívákat állítson elő a fenntartható városfejlesztés számára. A szimulációkat a biológiai modellekkel kapcsolatos kutatások irányítják, egyesítve a természetes és mesterséges intelligenciát. A mesterséges intelligenciát arra képzik ki, hogy felismert organizmusokként viselkedjen, hogy nyomon kövesse a növekedés lehetséges formáit vagy feltérképezze a város erőforrásainak áramlását. A keretrendszer bármely városra alkalmazható, és az ENSZ Fejlesztési Programjának partnervárosain, például a guatemalai Vranjéban és Mogadishuban már kísérleteztek vele.

Oscar Villarreal Viera projektje ezt a tervezési keretet felhasználva olyan éghajlatváltozási forgatókönyveket jósol meg, amelyek árvizeket okozhatnak London East End városában. A Biocoenosis Nest a mocsaras területek létrehozásával egyesíti a szerkezetet a vízzel. Az átmeneti zónaként működő mocsárvidék egyben biodiverzitási csomóponttá is válik, amely tápanyagokkal látja el az ökoszisztémát. A mesterséges intelligenciát a nyálkás penész természetes intelligenciájának utánzására képezték ki, amelyet arra használnak, hogy a mocsárvidékből egy nem emberközpontú elosztórendszert alakítsanak ki. Az “épületek” szálas hálók formájában jelennek meg, amelyek belsejében emberek, felszínén pedig más élőlények laknak.

A biológiai rendszerek városon belüli megértése és integrálása révén a zöld várostervezés új formája bontakozhat ki. A jövőbeni fejlődés az ember, az emberi lábnyom és a környezet közötti kapcsolat újraértékelését teszi szükségessé. Újra kell gondolni a régi mintákat, és át kell alakítani a városok kialakításának módját. Az emberközpontú épített környezettől való elmozdulás lehetővé teszi, hogy a jövő települései részt vegyenek az élőlények közös rendszereiben. Azáltal, hogy a természettel együtt, és nem ellene építkezünk, a városok és a természet együtt fejlődhetnek egyetlen intelligens szuperorganizmussá.

Forrás: www.archdaily.com