Biomimetica: la natura come fonte di ispirazione per l’architettura

Per affrontare il riscaldamento globale, che non fa che aggravare la crisi climatica, si stanno facendo nuovi tentativi per contrastare il fatidico scenario in cui viviamo. Oggi si stima che gli edifici sono responsabili di circa il 40% del consumo energetico in Europa. D’altro canto,  il settore edilizio in continua espansione rende questo dato ancora più allarmante. Inoltre, i materiali utilizzati per le costruzioni spesso non sono sostenibili, aggravando ulteriormente la situazione.

Per questo motivo, l’architettura è sempre alla ricerca attiva di nuove alternative nel campo edile, più rispettose della natura e in grado di coesistere con essa. Tenendo conto di uno scenario globale in cui le persone trascorrono sempre più tempo confinate nelle loro case, sia per lavoro che per il lockdown, diventa di vitale importanza avere una ambiente salutare in cui vivere, ma soprattutto in armonia con la natura.

Una delle tante opzioni per raggiungere questo obiettivo è rappresentata dai progetti ispirati alla biomimetica e alla biofilia. Sebbene non sia l’oggetto di questo post differenziare questi due concetti, per maggiore chiarezza possiamo affermare in generale che con la biomimetica, in architettura e nel design i progetti imitano la natura, mentre con la biofilia si cerca di integrare la natura negli oggetti di design

In questo articolo introdurremo il concetto di architettura biomimetica e come questa possa portare a una costruzione più sostenibile, basando la sua tecnologia sul comportamento e sui meccanismi degli elementi presenti in natura, ottenendo così una maggiore efficienza energetica e l’uso di materiali meno dannosi per l’ambiente e per la salute delle persone che lo abitano.

Che cos’è la biomimetica?

La biomimetica, come suggerisce il nome, è un processo interdisciplinare creativo tra la biologia e la tecnologia, in cui i materiali cercano di imitare gli elementi naturale, non solo nei disegni e nelle forme, ma anche nei suoi processi, meccanismi e strategie di provata efficienza.

Si tratta di cercare e trovare in natura  delle soluzioni innovative alle questioni costruttive attuali e di realizzare edifici sostenibili e funzionali in armonia con la natura. Queste soluzioni possono riguardare il consumo energetico, i materiali utilizzati nella struttura, le forme dell’edificio, il suo rapporto con l’ambiente e l’uso passivo delle risorse energetiche.

Non si tratta di cercare una copia esatta degli elementi presenti in natura, ma prendere a modello e trarre spunti per sfruttarne le funzioni, implementandole in tecnologie innovative utili all’architettura contemporanea e futura.

Fonte: Unsplash.com

Come sfruttare la biomimetica per ottenere un’architettura sostenibile

Per poter illustrare questa tecnica o scienza, vedremo alcuni esempi di come si può applicare la biomimetica nell’architettura moderna.

Imitare la natura

È importante guardare da vicino e ispirarsi alla natura, alle sue forme e ai suoi processi di ottimizzazione ed evoluzione, per trovare idee per ridurre al minimo il consumo di risorse. Modellare gli edifici su elementi naturali, imitare i comportamenti meccanici della natura, osservare ad esempio i movimenti del sole, o i sistemi di ventilazione che sfruttano risorse naturali, sono solo alcuni esempi di ciò che è possibile fare, minimizzando l’utilizzo di impianti tradizionali.

Sulla base di questa osservazione, gli edifici possono essere costruiti con elementi le cui funzioni sono state studiate e che possono contribuire a realizzare un’edilizia sostenibile. Un esempio è la costruzione di facciate dinamiche, che cambiano a seconda del tempo e del periodo dell’anno per ridurre il consumo energetico.

Ad esempio, le Al Bahar Towers di Abu Dhabi, negli Emirati Arabi Uniti, costruite dallo studio Aedas. Queste torri sono dotate di 2.000 elementi in vetro simili a persiane che si aprono e si chiudono in base all’intensità della luce solare, riducendo il calore generato dal sole senza bisogno di ventilazione meccanica.

Fonte: https://www.ahr.co.uk/Al-Bahr-Towers

La Qatar Sprouts Tower a forma di cactus, situata in Qatar, progettata da Aesthetics Architects, è un edificio che imita il rapporto tra i cactus e l’ambiente circostante. L’involucro presenta finestre che si aprono e si chiudono in base all’impatto del sole e utilizza un sistema di traspirazione notturna. Inoltre, ha una cupola adiacente che tratta in modo efficiente le acque reflue e una volta ove sono poste piante che trasformano la CO2 in ossigeno.

Fonte: https://www.aesarchitects.com/work-detail/72

Un altro esempio noto è l’Eastgate Center, che consiste in un centro commerciale e uffici ubicati ad Harare, in Zimbabwe, costruito dall’architetto Michael Pearce, che si è ispirato alle costruzioni delle termiti e alla loro efficienza nel regolare la temperatura in climi estremi. L’edificio è stato progettato per essere climatizzato e ventilato in modo naturale, facendo entrare l’aria dai piani terra e facendola fuoriuscire dai camini. È stato uno dei primi edifici a ottenere una circolazione dell’aria così efficiente.

Fonte: https://www.mickpearce.com/Eastgate.html

Chiaramente, ci sono molti edifici oggi in cui l’osservazione della natura sta alla base dello studio per una progettazione più efficiente, dal punto di vista energetico e dell’inquinamento.

Materiali

Anche lo studio sui materiali che persegue l’obiettivo di tecnologie più sostenibili, sia per l’ambiente che per gli abitanti, rappresenta una premessa di grande importanza e la natura ha molto da offrire in questo campo. Per wuanto riguarda l’isolamento delle costruzioni, vengono sfruttati materiali naturali che non richiedono una lavorazione industriale ad alta intensità energetica: esempi sono la canapa, il lino e la soia.

I mattoni che catturano la CO2 dall’aria sono un altro dei gioielli della natura che la tecnologia sta sfruttando. Questi mattoni sono stati progettati in Giappone per migliorare la resistenza sismica degli edifici e sono più resistenti del 250% rispetto al cemento.  Sono additivati con iniezioni di silicio e CO2, che aiutano a ridurre i livelli di questo gas nell’aria.

Fonte: Freepik

Conclusioni

La crescente crisi ambientale non fa altro che spingere i professionisti a cercare nuove tecnologie per ottenere il comfort senza danneggiare l’ambiente, come è stato fatto negli ultimi decenni.

Quale modo migliore per trovare ispirazione e idee se non quello di guardare alla natura stessa, che per miliardi di anni ha funzionato senza estinguersi, mutando ed evolvendosi per adattarsi a condizioni diverse, evitando il caos?

Grazie allo studio e all’implementazione di tecnologie avanzate, anche la produzione di rifiuti può essere notevolmente ridotta e persino eliminata. Inoltre, è possibile ottenere una maggiore efficienza energetica e un’ottimizzazione dei materiali, in quanto si possono utilizzare materiali più funzionali e durevoli. Materiali con un ciclo di vita che non ha un impatto violento sull’ambiente, dall’estrazione e lavorazione delle materie prime, alla produzione, trasporto e distribuzione del prodotto, al suo uso, riuso e manutenzione, fino al riciclo e alla ricollocazione.

Sull’autrice

Luciana Sánchez

Membro del team di Habitium.it e di Materialesdefabrica.com

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