viernes, 8 de junio de 2012

Analogía arquitectura y biología



Introducción

En el siguiente ensayo se realiza un argumento de que las analogías con las investigaciones en el campo de la biología son fuentes válidas de organización y estructuración de proyectos, además de una metodología capaz de auto organizar y optimizar modelos, aportando nuevas herramientas y nuevos contenidos teóricos al campo de la arquitectura.
El objetivo principal se centró en descubrir cómo las nuevas tecnologías pueden redefinir y asistir en el proceso de creación de las analogías biológicas. Además de una investigación histórica y filosófica, se crearon y experimentaron distintos programas de modelación en que, por una parte la analogía biológica de la forma se efectúa a través de la generación de emulaciones morfológicas naturales, y por otra, las analogías del proceso genético comienzan con el tratamiento paramétrico de la forma y con la manipulación del código.

Analogía biológica con la arquitectura


En 1961 fue creado un grupo de trabajo alemán denominado “biología y construcción” de la Universidad Técnica de Berlín para las investigaciones biónicas aplicadas a la arquitectura, biólogos, arquitectos e ingenieros trabajaron en común y con el objetivo de alcanzar una mejor comprensión mutua de la biología, de la tecnología y de la arquitectura. Este grupo concluyo que los objetos de la naturaleza viva son óptimos, es una media verdad que ha causado muchos estragos. La tendencia a considerar la naturaleza como un invento técnico del que cabe esperar respuestas preparadas ha conducido hacia frecuentes callejones sin salida. Una y otra vez los investigadores constatan  que las construcciones vivas  son extremadamente complejas, resultando de millones de años de adaptaciones  por procesos  de interacción con el medio, mutación y selección. La inalcanzable mimesis es entonces sustituida por analogías con distintos grados de acercamiento a la biología.[1]
Con el descubrimiento del código genético y con el desarrollo de los sistemas informáticos, la exploración tomo un rumbo distinto desarrollándose intensamente la producción de analogías con el propio proceso de desarrollo  de los seres vivos. La analogía ha sido estudiada y debatida desde la antigüedad por filósofos como Platón y Aristóteles, que tenían incluso una noción más amplia  de la analogía  de lo que es común aceptar actualmente. Para ellos una analogía era una abstracción compartida, los objetos análogos compartían una idea, un patrón, un atributo, un efecto o una función, también aceptaban  que las comparaciones, las metáforas y las imágenes alegóricas podían servir de argumento, por lo que a veces los llamaban analogías, también deberían hacer más fácil de comprender y dar confianza a sus usuarios.
Es relativamente fácil imaginar que, en arquitectura, una metáfora preceda a una analogía  y que a su vez esta preceda a un modelo teórico, requiriendo cada uno de estos avances hacia la abstracción, un mayor grado de isomorfismo, terminando un última instancia por conducirnos hacia los modelos matemáticos que constituyen  ejemplos paradigmáticos para la ciencia. Asi que, al menos en ingeniaría y en física, la primera función de la matemática resulta ser la que permite las predicciones y es la guía  en la investigación experimental.[2]
En el caso especifico de la biología, dos estructuras son análogas si llevan a cabo la misma función o una similar mediante un mecanismo similar, por ejemplo las alas de un pájaro o de algún insecto. Mary Hasse precisa los tipos de analogías posibles en la biología dividiéndolas en dos grupos: las analogías formales y las analogías materiales. Mientras en el primer grupo la similitud de formas es suficiente, el de las analogías de materiales, se exige ya un cruce de datos entre la semejanza  y la causalidad de un evento.[3]
Estas estructuras similares pueden haber evolucionado homólogamente o a través de patrones diferentes, cuyo proceso es conocido como evolución convergente. El concepto de analogía contrasta con el de homología, que se refiere a dos estructuras que comparten un antepasado común. Dos seres vivos pueden haber retenido una función específica a partir de un antepasado común, o pueden haber evolucionado para obedecer funciones distintas, como por ejemplo las alas de un pájaro versus las extremidades de un mamífero. Este es un concepto  que tiene su origen  en los estudios  anatómicos de los seres vivos y está siendo actualmente analizado teniendo como base nuevos conocimientos genéticos. Dos estructuras anatómicas se consideran análogas cuando sirven para funciones similares pero no están directamente conectadas en términos evolutivos, como por ejemplo las patas de los vertebrados   y la de los insectos. Es por esta razón que las estructuras análogas, el resultado de una evolución convergente, se deben contrastar con estructuras homologas.
En el campo de la arquitectura, ingeniería o diseño también se construye a menudo un prototipo físico  análogo a otros objetos físicos. Este prototipo es obtenido por analogía y se diseña de manera que sea más fácil y menos dispendioso experimentar con el. El comportamiento del objeto meta de la analogía indica aspectos del comportamiento del objeto fuente, siendo uno de los ejemplos más comunes de la arquitectura el de los modelos estructurales a escalas reducidas. No obstante, además de estas analogías simples existen exploraciones mucho más complejas como las que empleo el arquitecto Antoni Gaudi en su estéreofonicular o, en el campo de las matemáticas aplicadas, el ordenador analógico bautizado MONIAC que hace fluir el agua a través de una cañería como analogía con el flujo del dinero en un contexto económico.[4]
Cuando el método biónico es aplicado a la arquitectura, la fuente para las analogías es todo el conocimiento obtenible desde el campo de la biología, que sea posible  aplicar en el objeto meta de los arquitectos, o sea, lo que se construye  para el hombre como su hábitat. A pesar del actual interés que este campo de investigación despierta  entre los arquitectos, se verifica que los diseñadores tienen todavía mas desarrolladas las técnicas y métodos de abordaje biónicos que los arquitectos. Sus métodos varian de autor a autor, aportando casi siempre aspectos originales de acercamiento. Dentro del análisis de las soluciones naturales, Carmelo Di Bartolo distingue entre el análisis de sistemas y el de funciones considerando el primero como un análisis horizontal y el segundo como un análisis vertical.
El análisis horizontal se basa en el estudio de las relaciones entre los elementos naturales  y se origina en la constatación  de la interdependencia de estos elementos. Es particularmente  importante para solucionar problemas de proyectos a nivel de los conceptos que el análisis horizontal integra. Por su lado el análisis vertical se basa en el estudio de las cualidades funcionales de las estructuras biológicas, observándose la naturaleza como un repertorio  de posibles respuestas a problemas funcionales específicos, tales como, por ejemplo, la capacidad de contener, capacidad de movimiento, flexibilidad, junturas entre elementos, ligereza y resistencia estructural o técnicas de acoplamiento de los materiales.
Carmelo Di Bartolo[5] hace también referencia a la analogía entre la teoría de la evolución natural de Charles Darwin y el método creativo. La fluidez de la evolución es una de las lecciones metodológicas que se obtiene de la observación no imitativa de las soluciones funcionales de la naturaleza. Esta idea se relaciona directamente con la teoría darwiniana sobre la diversidad y evolución de las especies, considerando  que debe existir una fluidez análoga en la actitud mental de quien proyecta lo artificial. Así, el arquitecto que utilice la biónica como disciplina proyectual debe incorporar los conceptos biológicos en su método proyectual:
“… el proyectista de la artificial debe estar dispuesto a cambiar las relaciones entre los factores que están en juego para adaptarse a nuevas situaciones… Una postura tan dinámica, adecuadamente metabolizada  en la mentalidad del proyectista, pasa a ser la principal garantía de la capacidad  de pensar correctamente en la innovación, teniendo en cuenta las innumerables variables que intervienen tras la formulación de una solución de proyecto.”[6]
Franco Lodato considera que la gran mayoría de los investigadores biónicos parte del supuesto de que las estructuras vivas son soluciones de diseño que han evolucionado para cumplir con distintas funciones en su entorno de la manera más eficaz:
“Los diseños más avanzados de la naturaleza tienen como objetivo común la armonización de la forma y la función, conseguidas mediante el equilibrio de las fuerzas externas e internas que interactúan en el sistema natural y la integración de diversas funcione en la forma” [7]
            Asi Lodato sibdivide las aplicaciones bionicas en cinco categorias:
·         Imitacion completa – un objeto, material o estructura que es identico al producto natural.
·         Imitacion parcial – la vision modificada de un producto natural.
·         Sin parecido biologico – cuando es una imitacion de la funcion y no de la forma.
·         Abstraccion – la utilizacion de un mecanismo aislado
·         Inspitacion – cuando la biologia es el desencadenante de la creatividad.[8]
Por su lado, la subdivisión que Hugo Aldersey Williams[9] hace de los edificios zoomórficos, nos puede facilitar la distinción de obras en que se utiliza una metodología  biónica. El primer paso es hacer la distinción entre los tres grupos más comunes de las obras arquitectónicas de inspiración biomorfica:
1.       Edificios que incluyen referencias biológicas con propósitos simbólicos.
2.       Edificios donde la inspiración biológica surge como una consecuencia más o menos lógica del programa.
3.       Edificios que parecen tener calidades biológicas aunque eso nunca fuera una intención consiente del autor.[10]
Con base a las definiciones obtenidas de biónica, se puede concluir que el objeto de estudio del campo de la arquitectura biónica se encuentra más cerca de las obras arquitectónicas con las características descritas en el segundo y tercer punto.
En este sentido, Lodato defiende también que el diseño biónico es probablemente la primera metodología utilizada en el diseño, basando sus consideraciones  en la observación de las obras humanas como los abrigos, las cosas y  en la forma de cómo se llevo a cabo la conquista de otros ambientes como el aire y los océanos:
“No es una casualidad que se utilizaran  como soluciones de diseño la forma de los peses para la construcción de cascos de barcos, o de los pájaros como configuración básica de los aviones. Aunque con un conocimiento científico  escaso sobre la dinámica de los fluidos, los pioneros del diseño biónico tenían la convicción  de que la forma de estas estructuras vivas era la mejor se adaptaba a su función. Los diseños de las maquinas voladoras de Leonardo da Vinci están estaban basados en las alas de los pájaros y murciélagos o los estabilizadores de los aviones de los hermanos Wright estaban basados en características anatómicas de los buitres, estos son algunos de los ejemplos de cómo las formas de la naturaleza se utilizan como fuente más o menos abstracta de inspiración.
El hecho de que los bio-diseñadores se remitan a las estructuras del mundo viviente como modelos se basa en la evidencia de que las formas o estructuras son representaciones matemáticas exactas del equilibrio que existe entre el entorno y las necesidades funcionales, equilibrio que queda plasmado en la criatura.”[11]
Se divide entonces el planteamiento del diseño biónico en cuatro fases:
1.       Selección de las características de un organismo vivo que supere las actuales propuestas de diseño.
2.       Detección y obtención de los principios y procesos que otorgan esa superioridad.
3.       Elaboración de métodos y modelos para describir los sistemas biológicos en términos útiles para los diseñadores.
4.        Demostración de la vialidad de traducir este conocimiento en un elemento artificial.[12]
Enfocándonos en el caso más especifico de la arquitectura, el método biónico podrá ser distinguido dentro de otros métodos ya  estudiados. Para Geoffrey Broadbent[13], los métodos a los que el arquitecto recurre cuando tiene que proyectar la forma para un espacio son:
R  Método canónico. Cuando encuentra la forma en la geometría y sus cánones.
R   Método pragmático. Cuando llega a las formas a través de un proceso azaroso de experimentación, prueba y error.
R  Método icónico. Cuando se obtiene la forma inspirándose en otras formas o imágenes arquitectónicas ya existentes.
R  Método analógico. Es cuando se toman prestadas formas externas al mundo de la arquitectura convirtiéndolas en formas inequívocamente arquitectónicas.
Lo más frecuente es que ocurra una combinación de todos los métodos antes de lograr la forma final de un proyecto. Por ejemplo el método icónico se puede combinar con el pragmático, obteniendo formas arquitectónicas seleccionadas de otras obras de arquitectura.
Dentro del método analógico hay quien emplea referencias a las formas y funciones biológicas. Lo orgánico – arquitectónico surge en configuraciones fitomórficas, zoomórficas o antropomórficas. Además existen muchos otros arquitectos con distintas concepciones relacionadas con el término “orgánico” que de alguna manera tienen también una conexión  lógica con los seres vivos.[14] A pesar de la disparidad de acercamientos, y de los métodos empleados por los distintos investigadores, resalta el hecho  de que la biónica contiene una estrategia de aceleración del proceso creativo, pasando de la necesidad del programa hacia una búsqueda de inspiración en la naturaleza para una mejor solución, dando por supuesto  que ella ya se ha encargado de seleccionar y probar los mejores principios y mecanismos.[15]

Conclusión.


Con lo anterior analizado podemos llegar a la conclusión que, tanto en la arquitectura como en muchas disciplinas existen analogías comparables con otras de estas disciplinas por lo que en ocasiones se justifica gratamente la imitación si se hace un buen trabajo sin crear copias injustificadas, por lo que en el presente trabajo se abordo desde que es una analogía hasta la metodología que se utiliza inteligentemente la analogía de la biología con la arquitectura, para su mejor comprensión tomaremos lo ya investigado y lo que los antepasados creían de este tema para una reseña del ámbito arquitectónico.


Bibliografía


4  Broadbent, G. 1990, Emerging Concepts in Urban Space Design, pagina web Van Nostrand Reinhold, Londres, New York, visita el 18 de diciembre 2011 [http://www.archi.fr/RECHERCHE/theses/maumi.htm]

4  Di Bartolo, C. 2000 “Naturaleza como modelo, naturaleza como sistema, Experimenta 31, Madrid, España p. 42 – 43.

4  Hassen, M. 1966 Models and analogies in science.  Sheen and  Ward, Londres


4  Hubert C. 2006. Metaphor / model. Pagina web visita 10 de diciembre 2011 [http://www.christianhubert.com/hipertext/metaphor_model.html#63

4  Lodato, F. 2000 “Biónica: la naturaleza como herramienta de innivacion”. Experimenta 31, Madrid p. 48

4  Otto, F 1985. Architecture et Bionique – Constructions Natturelles, Editions Delta & Spes, Danges, p. 8

4  Senosiain, J. 1998, Bio Arquitectura- en busca de un espacio. Ed. Limusa, Grupo Noriega Editores, Ciudad de México

4  Willam, H. 1992 World Design – Nationalism and Globalism in Design, Ritzzoli International Publications, New York


[1] Otto, F 1985. Architecture et Bionique – Constructions Natturelles, Editions Delta & Spes, Danges, p. 8
[2] Hubert C. 2006. Metaphor / model. Pagina web visita 10 de diciembre 2011 [http://www.christianhubert.com/hipertext/metaphor_model.html#63
[3] Hassen, M. 1966 Models and analogies in science.  Sheen and  Ward, Londres
[4] El MONIAC  (Monatery Nacional Income Automatic Computer) Creado en 1949 por William Phillips para modelar los procesos de la economía nacional del Reino Unid.
[5]  Director del “Centro Ricerche Instituto Europeo di Design.”
[6] Di Bartolo, C. 2000 “ Naturaleza como modelo, naturaleza como sistema, Experimenta 31, Madrid, España p. 42 – 43.
[7] Lodato, F. 2000 “Biónica: la naturaleza como herramienta de innivacion”. Experimenta 31, Madrid p. 48
[8] Lodato, F. 2000. Op. Cit. Pp. 47 -48
[9] Willam, H. 1992 World Design – Nationalism and Globalism in Design, Ritzzoli International Publications, New York
[10]  Williams, H. 2003, Op. Cit., p. 22.
[11] Lodato, F. 2000, Op. Cit., p. 48
[12] Lodato, F. 2000, Op. Cit. p.49
[13] Broadbent, G. 1990, Emerging Concepts in Urban Space Design, pagina web Van Nostrand Reinhold, Londres, New York, visita el 18 de diciembre 2011 [http://www.archi.fr/RECHERCHE/theses/maumi.htm]
[14] Senosiain, J. 1998, Bio Arquitectura- en busca de un espacio. Ed. Limusa, Grupo Noriega Editores, Ciudad de México
[15] Lodata, F. 2000, Op. Cit., p.49

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