L’arquitectura busca reflectir idees sobre el món circumdant. Durant els darrers 20 anys, els arquitectes s’han centrat en la tecnologia informàtica, els processos físics i biològics. La ciència de la natura i les tecnologies computacionals estan reformant la nostra comprensió de l’ésser i, darrere d’això, la idea de com podem i hem de treballar amb la forma i l’espai arquitectònic. Això comporta l’aparició i el desenvolupament de noves eines, mètodes i mètodes, cosa que canvia significativament la idea de quina és la morfologia de l’arquitectura, és a dir, una ciència que estudia l’estructura d’una forma arquitectònica. Si, per exemple, la morfologia biològica és l’estructura de la forma d’un organisme i les característiques de la seva estructura, i en matemàtiques és la teoria i la tècnica d’anàlisi i processament d’estructures geomètriques basades en la teoria i la topologia de conjunts, aleshores els principis de la modernitat la morfologia arquitectònica es troba entre la biologia i les matemàtiques. Si les formes arquitectòniques del passat es poguessin considerar com l’estructura final, ara s’haurien de considerar a través del desenvolupament de la forma: la morfogènesi.
Processos
Al llarg de la major part de la seva història, l’arquitectura ha quedat fascinada pel resultat final i estàtic. Però amb l’aparició del postmodernisme, va sorgir un altre interès: l’arquitectura es deixa portar cada vegada més pel procés de creació d’un projecte. Al principi, es tractava de collages d’al·lusions a grans estils històrics, el sistema d’ordre antic, etc., després es mou cap al terreny de joc amb processos més abstractes: forces, energies, geometria pura, que formaven la imatge del deconstructivisme. A més, aquest joc, que entra en la immensitat de la modernitat, es concreta en el pensament diagramàtic, quan les presentacions d’arquitectes s’assemblen cada vegada més a les instruccions per muntar i desenvolupar un objecte arquitectònic.
Aquest intent de transferir l'arquitectura des del pla de les idees subjectives del creador fins al pla racional de les decisions i tasques objectives reflecteix els requisits del nou temps. Les cadenes de diagrames, gràfics, explicacions reflecteixen per què i com va aparèixer l’objecte arquitectònic. Però, a diferència de la pràctica del postmodernisme, que reflecteix la subjectivitat irracional de l’arquitecte, això passa sobre la base de l’anàlisi de volum, àrees útils, àrea d’edifici, orientació al sol, distribució d’alçada, miradors, quantitat de zones verdes i d’aparcament, transport i rutes de vianants i molts altres factors objectius … Per exemple, podeu fer referència a qualsevol projecte del famós BIG, MVRDV o OMA.
Això es correlaciona molt bé amb com han canviat les nostres idees sobre la naturalesa del nostre món. La imatge científica del món ha demostrat que els objectes complexos de naturalesa animada i inanimada són derivats de processos. En elles, mitjançant una seqüència de procediments de transformació (fusió, divisió i transformació), es generen noves entitats.
Del fer a la procreació
Vam tenir la sort de ser presents en el moment sorprenent de la reestructuració global de l '"home que fa" en "l'home generador". Quina diferència hi ha entre el primer i el segon? El primer es basa en la forma tradicional de crear un artefacte artificial. És quan hi ha una imatge final, un pla, una decisió i una persona, mitjançant certes accions, aconsegueix el resultat desitjat. Imagineu-vos crear un superheroi. Imagineu-vos a continuació un escultor del tipus "facedor". En primer lloc, dibuixa o esculpeix un esbós d’una futura escultura, utilitzant un sitter per copsar la plasticitat humana correcta. Després agafa un cisell i processa un tros de pedra. El resultat no és un superheroi necessari, sinó el seu reflex inanimat, difícilment capaç de fer gestes.
Això també és cert quan es crea arquitectura. Per exemple, un arquitecte del primer tipus presenta primer la imatge d’un edifici basat en la percepció i l’experiència subjectives. Aquest és l’ideal que l’arquitecte creu que hauria de canviar la vida de les persones per millorar i, per tant, s’hauria de construir a tot arreu. Després agafa una quadrícula estàndard de 6x6 metres, terres estàndard, maons, etc. i uneix aquest constructor, procurant apropar-se a l'ideal original. A la sortida, l'edifici està poc adaptat a la vida, no només perquè en el procés es va allunyar de l'ideal, sinó també perquè l'ideal en si era una invenció d'un arquitecte, només relacionat indirectament amb la situació real. Aquest edifici es pot replicar tal com és o fer petits canvis manualment, però, en qualsevol cas, difícilment pot complir l’impuls inicial de millorar la vida de les persones.
Però, com funciona la vida salvatge? I com actua com ella una persona del segon tipus - una "persona generadora"? Els objectes de la natura es generen a partir de les interconnexions dels seus elements que actuen sobre la base de lleis, normes i restriccions. Així doncs, els organismes vius no tenen una imatge final a la qual s’esforcen, però tenen una combinació d’efectes derivats de les accions del genotip, la totalitat de tots els gens d’un determinat organisme i l’ontogènesi, el desenvolupament individual d’un organisme des de la creació fins a la mort, la major part del temps dedicat a la lluita per la supervivència. Això condueix a la formació d’un organisme individual amb el seu propi fenotip, és a dir, la totalitat de tots els signes i propietats interns i externs de l’organisme. Així, es pot comprovar que les accions, els processos i el desenvolupament són el que la natura ha apostat per la lluita per la supervivència. En algun moment, es va fer evident per a la gent.
Per aclarir aquesta afirmació, tornem al nostre superheroi. Per tal de crear un superheroi real, hem de desenvolupar el seu genotip, que contindrà super propietats. Després el desenvoluparem en una lluita per la seva existència, sempre que la seva supervivència dependrà directament de la nostra supervivència. Així aconseguim el necessari i l’actuació, no el superheroi ideal.
En un esforç per crear un edifici que millori la vida de les persones, l '"arquitecte generatiu" crearà un genotip per al seu edifici perquè aquest edifici es desenvolupi en condicions properes a la realitat, d'acord amb els principis establerts en el genotip. A la sortida, aconseguim un edifici que s’ha adaptat a les condicions circumdants i realitza efectivament les tasques per a les quals estava destinat. Aquest edifici es pot reproduir com a organismes, no mitjançant la còpia, sinó mitjançant la generació de nous edificis, utilitzant el mateix genotip o lleugerament modificat, proporcionant així una població estable.
Performativitat
La pràctica s'estén cada vegada més en què les accions que expressen un procés concebut en si mateixes són les que predeterminen l'essència final d'un artefacte. Així és com l’escuma determina les qualitats bàsiques de l’escuma. De fet, escumar-se és alhora un acte i un resultat d’un acte al mateix temps, i el que anomenem “escuma” només fixa l’estat final de l’acció que té lloc. Aquest enfocament performatiu, quan fer és inseparable del resultat final, s’ha convertit en una característica important de l’art i l’arquitectura contemporànies. En aquest cas, l’enfocament performatiu es realitza mitjançant accions realitzades tant en realitat com en programes d’ordinador que imiten accions en temps real.
Un exemple d’enfocament performatiu produït en realitat és la instal·lació artística Tape del grup croata-austríac Numen / For, exposada a tot el món. No és un projecte final que es transporta d’un lloc a un altre o que es crea a partir de dibuixos de llocs, sinó un procés que utilitza cintes adhesives grans i procediments senzills, regles i solucions locals que es poden considerar mutacions en el genoma subjacent. En ell, el material mitjançant accions realitzades en un nou entorn es materialitza en un entorn cada vegada únic, però que té característiques espacials comunes amb altres encarnacions de "Teip".
L’entorn s’utilitza com a suport per al cultiu gradual mitjançant el procés d’enganxar primer les cintes longitudinals i després les cintes de tensió transversals de la cinta adhesiva. Per tant, la cinta adhesiva no és només una de les opcions materials que es poden substituir per qualsevol altra si es vol, sinó una part integral del procés. La cinta escocesa és un material que predetermina les accions realitzades, les propietats de l’estructura i de l’entorn que es formen. Això no és res més que el procés d’ontogènesi embriològica, quan un organisme sencer es desenvolupa a partir d’una cèl·lula. A més, les condicions en què es desenvolupa un organisme afecten la seva forma (fenotip). Amb el mateix genotip, diferents condicions poden donar característiques diferents a un organisme, fins a sexes diferents. En les instal·lacions "Teip" les mateixes regles, que funcionen en diferents condicions de l'entorn urbà, donen lloc a una forma diferent d'instal·lacions. Per apreciar la combinació de punts en comú i singularitat, n’hi ha prou amb comparar les instal·lacions de Belgrad, Berlín, Melbourne i Viena.
El procés d'aparició de "Tape" es pot observar en l'exemple de la creació d'una instal·lació a Moscou:
Per entendre com es pot implementar l'enfocament performatiu de l'arquitectura en programes d'ordinador, s'hauria de mirar l'experiència de Daniel Piker, que va participar al taller de Branching Points a Strelka aquest any (vegeu el vídeo de la seva conferència). A la seva conferència al taller, va parlar d’una eina que està desenvolupant per a arquitectes, on és possible crear una forma basada en interaccions físiques, a la qual s’apliquen forces similars a les forces físiques. En aquest cas, la forma final és una derivada del procés d’equilibri de totes les forces del sistema.
Algorismes
Durant molts anys, i especialment en l’última dècada, els principals arquitectes s’han concentrat en com utilitzar la tecnologia computacional per desenvolupar algoritmes a partir dels quals es produeix una forma arquitectònica. Només la llista de centres educatius que investiguen aquests temes parla per si sola: AA (Architectural Association), IAAC (Institut per a arquitectes avançats de Catalunya), SCI-Arc (The Southern California Institute of Architecture), University of Applied Arts Vienna, RMIT University, Universitat de Columbia GSAPP, Universitat de Tecnologia de Delft amb el seu laboratori Hyperbody. Els algoritmes desenvolupats reflecteixen la visió de com s’ha de generar un objecte, quines relacions, regles i restriccions operen al seu sistema. Aquest procés, expressat en un algorisme i segellat en un codi informàtic, es pot representar com el genoma d’un objecte que produeix resultats diferents en funció de les condicions externes, que en els algorismes representen les dades inicials. I el resultat de l'execució de l'algorisme és la forma arquitectònica necessària. Aquest principi de dissenyar una forma arquitectònica revela tot un seguit de possibilitats: els processos d’autoregulació, l’adaptació de la forma a unes condicions determinades, la possibilitat de crear poblacions d’objectes amb característiques diferents i molt més. Aquest enfocament determina en gran mesura el concepte disseny paramètric, que s’ha convertit en la principal tendència de l’arquitectura moderna.
Morfogènesi
L'execució de l'algorisme en diferents condicions pot produir poblacions senceres d'objectes relacionats. A més, la població pot estar formada tant per edificis com per elements estructurals d’un edifici, com ara poblacions d’organismes vius i cèl·lules que formen els teixits vius del cos.
En el procés d’aquesta reproducció, es pot manifestar una altra propietat important d’un acte tan natural com el polimorfisme: la capacitat d’existir alguns organismes en estats amb estructures internes diferents o amb formes externes diferents. En els algoritmes arquitectònics, semblarà la possibilitat de triar una manera de processar dades en funció de les propietats de la informació entrant i, en funció de les circumstàncies, triar el camí de generació de cada objecte específic dins d’un tipus de capacitat de rendiment múltiple. a Arquitectura. Tècniques i
Tecnologies en disseny morfogenètic, disseny arquitectònic Vol.76 núm.2, p.8 ">[1].
Un exemple de la manifestació del polimorfisme és un vídeo que mostra com la distribució canvia significativament quan canvia la geometria del pla de construcció.
En cert sentit, l'algoritme d'aquest projecte funciona com activar i desactivar qualsevol gen en funció de les condicions que condueixin a diferents estats de l'organisme.
La closca de l’estructura creada al taller Branching Points del festival White Tower 2011 a Ekaterimburg consistia en elements homogenis. Cada element es plegava a partir d’una xapa d’acer per semblar-se a una piràmide. Els plecs dels elements en un patró de quadres es dirigien en una direcció o en direcció contrària a la superfície de la closca. Així, el polimorfisme no es va manifestar en la forma, sinó en l’orientació dels elements. Aquest principi va permetre crear una estructura rígida autoportant, on els elements, amb el seu gran volum i la gran curvatura de la closca d’una forma arbitrària, no interfereixin entre ells.
En la planificació urbana, el principi de morfogènesi permet una planificació flexible dels territoris. Un exemple és el projecte de l’Institut Berlage (Rotterdam, Països Baixos), on es va estudiar la ciutat de Phoenix. El model predictiu de la zona es va desenvolupar sobre la base del mapa de radiació del sòl del desert, al lloc del qual hauria d'aparèixer una nova zona residencial. Depenent del nivell de radiació, es formen esquemes de les unitats residencials de manera que les emissions siguin mínimes per a cada unitat. Així apareixen diverses propietats dels habitatges. Cada complex residencial resulta no només diferent en mida i forma, sinó que també inclou diversos programes d’activitat i diverses formes d’organització. [2].
Per entendre com la nova morfogènesi es manifesta en el desenvolupament d’estructures arquitectòniques, no es pot deixar de referir-se a l’experiència del programa de tecnologies i disseny emergents de l’Architectural Association de Londres. Van explorar com, junts, el codi informàtic, les matemàtiques, les lleis físiques, el material i les tecnologies avançades de fabricació poden crear noves estructures materials complexes, fins ara impensables.
Un exemple de com la morfogènesi d’un objecte sencer depèn de la morfogènesi de les seves parts és el projecte del cobert de terrassa del sostre AA ComponentMembrane, que es va dissenyar, calcular, fabricar i instal·lar en només 7 setmanes. El dosser havia d’estar suficientment protegit del vent i la pluja, al mateix temps, era necessari minimitzar la càrrega horitzontal del vent a causa de la feble estructura de suport i no obstruir les vistes des del terrat[3]… En aquest cas, el dosser havia de tenir la capacitat de fer ombres de diferents maneres en diferents èpoques de l’any i en diferents moments del dia. La forma de cada element del dosser es va determinar acordant tots aquests criteris.
L’estructura de panal de la capçada consta d’un conjunt d’elements. Per a cada tipus d’element de marquesina, s’ha escollit el millor material per complir el seu paper: resistència al vent, càrregues gravitatòries, ombres. Per a això, es va fer un model paramètric que va permetre dur a terme el procés evolutiu de cerca d’una solució òptima. En definitiva, aquesta morfogènesi digital va donar lloc a un dosser format per 600 elements estructurals diferents i 150 formes de membrana diferents.
El seu altre projecte, Porous Cast, va examinar les diatomees i els radiolaris. Les diatomees són algues unicel·lulars o colonials. La cèl·lula s’omple en parets cel·lulars característiques i molt diferents, impregnades de quars. L’esquelet radiolari està compost per quitina i òxid de silici, que formen una superfície porosa. La massa porosa d’aquests dos tipus de cel·les ofereix un model interessant per a l’emmotllament diferenciat de la paret, que proporciona noves possibilitats arquitectòniques específiques, com ara la permeabilitat de l’aire, la llum, la temperatura i molt més. La primera fase de l'experiment va consistir en la colada de guix entre coixins inflats, que van aconseguir la forma inherent a l'esquelet mineralitzat natural de les cèl·lules. Després es van dur a terme experiments físics i anàlisis digitals del flux d'aire i la il·luminació per revelar canvis en les propietats en funció de diverses característiques de la forma, com ara la mida de les cèl·lules i la seva permeabilitat. L’objectiu final del projecte era crear un sistema de producció que pogués autoorganitzar-se i crear un mur amb diferents característiques en diferents parts del mateix.[4]… A més, aquest enfocament permet proliferar: la proliferació de teixits corporals mitjançant la multiplicació de cèl·lules, expressada en aquest cas en la capacitat de fer créixer una paret amb característiques diferencials mitjançant un procés.
Als prototips de shell creats al taller Branching Point: Interaction a l'agost de 2011, la morfogènesi paramètrica no es va manifestar en forma d'elements, sinó en la geometria dels enllaços. El concepte de disseny va ser desenvolupat per Daniel Piker, creador del connector Cangur per Grassopper, i Dimitri Demin. En el model, mitjançant la simulació d’interaccions físiques, els punts es distribueixen sobre una superfície de doble curvatura per omplir-ho uniformement tot i formar triangles amb la màxima igualtat de costats possible. Ja en el model físic, triangles isòsceles idèntics s’entrellacen amb petits enllaços elàstics i, quan es tensa la superfície mínima, formen una superfície determinada amb un espai mínim entre els elements.
Variabilitat
Aquests exemples mostren com es pot utilitzar un enfocament morfogenètic per crear una forma que es cultiva en un entorn, però finita i estàtica. Al mateix temps, un dels principis bàsics d’un organisme viu, quan una cèl·lula es deforma i, per tant, canvia la forma de tot l’organisme, es pot utilitzar en arquitectura, en aquest cas l’adaptació passa del projecte a la vida real de la edifici.
El prototip d’un edifici deformable, la forma del qual reacciona als canvis de condicions, pot ser el projecte Muscle NSA (NonStandardArchitectures) creat pel grup de recerca Hyperbody.[5] sota la direcció de Kas Osterhuis a la Universitat Tècnica de Delft (TUDelft, Països Baixos). El 2003, es va exhibir un prototip d'un edifici al Centre Pompidou, on una membrana pneumàtica descansa sobre una xarxa de "músculs" industrials industrials que formen cèl·lules triangulars. Els músculs es contrauen i es relaxen de forma independent, coordinant-se en temps real amb el programa de control general, deformant així tot el volum del pavelló. El pavelló respon mitjançant uns sensors situats al seu voltant, que reaccionen al moviment de les persones de diferents maneres[6]… El 2005, Hyperbody va crear la següent versió, anomenada Muscle Body, on es va millorar el sistema de treball coordinat de tots els músculs, que va permetre mantenir la forma d’una membrana de lycra estirada, similar a la que s’utilitza en roba esportiva. Els músculs canvien la geometria del tendal, comprimint i estirant diferents parts del teixit, canviant així el seu gruix i transparència. El pavelló reacciona a la manera com entra la gent: canvia la il·luminació i el so generat, d'acord amb el moviment dels visitants[7]… Així, les característiques de l’entorn es tornen dinàmiques i inseparables de la pròpia naturalesa de l’edifici.
Movent-se en aquesta direcció, és possible crear estructures morfogenètiques, on cada element pugui canviar la seva forma de forma independent, però d'acord amb els seus veïns, de manera que les propietats del medi ambient, com la il·luminació, la temperatura, el flux d'aire, el color, la textura i més, canviarà. I si això està relacionat amb el principi natural de flexibilitat i elasticitat en la matèria viva, anem a un nivell diferent de formació de l’hàbitat.
Un exemple d’aquesta deformació no mecànica és el projecte Shape Shift, on es dissenyen elements de la carcassa que es deformen sota la influència de l’electricitat. Junts, el Departament d’Automatització Arquitectònica d’ETHZ i el Laboratori Federal Suís de Ciència i Tecnologia de Materials de l’EMPA estan experimentant amb un polímer electroactiu (EAP) que es contrau i s’expandeix en funció de la tensió que s’hi apliqui. La seva membrana és un sandvitx de diverses capes de material. Quan la zona de la capa EPA disminueix, tota la membrana es deforma a causa de la diferència d’àrees entre les capes de membrana inferior i superior.[8].
Vídeo del projecte ShapeShift:
Un altre tipus de deformació, però molt important, és la reacció directa d’elements als canvis del medi ambient a través de les propietats inherents dels materials i de l’estructura. És un procés autònom i autoorganitzador. Us permet crear closques que funcionen com la pell, on cada cèl·lula és més sensible als canvis en l’entorn que una construcció d’enginyeria d’alta tecnologia, que consta de moltes parts diferents.
La instal·lació "HygroScope - Meteosensitive Morphology", creada per Achim Menges en col·laboració amb Stefan Richert, funciona sobre aquest principi. Van investigar les propietats d’un con de coníferes per obrir-se i tancar-se quan la humitat canvia. Les propietats higroscòpiques de les fibres de fusta els permeten absorbir líquids i secs, passant per aquest cicle moltes vegades sense danyar-les. Després d'això, es va crear una estructura a partir de capes primes, les propietats anisotròpiques de les quals permeten girar ràpidament la placa en una direcció. Per tant, la reacció de la closca als canvis en les propietats de l’entorn es programa físicament. [9].
Vídeo HygroScope - Centre Pompidou París:
L’últim exemple és la instal·lació BLOOM creada per l’estudi d’arquitectura dO | Su. La superfície està formada per elements del mateix tipus, que són plaques bimetàl·liques. El bimetal, quan s’escalfa a partir de la llum solar directa, comença a doblar-se, obrint així els porus de la closca, permetent que l’aire fresc penetri sota l’estructura.
BLOOM Surface Video:
En aquest i en el projecte anterior, el principi de la morfogènesi digital funciona simultàniament, en què cada element és lleugerament diferent dels seus veïns, ja que la seva formació utilitza dades lleugerament diferents de les que formen els veïns. Però aquest element també canvia de forma sota la influència no de les dades, sinó de les energies o propietats del medi ambient. Aquest principi permet integrar un objecte arquitectònic al sistema ecològic de manera natural.
Si l'arquitectura anterior s'inspirava en formes naturals, ara la naturalesa subministra als arquitectes els seus mètodes i tecnologies per treballar la forma i la matèria. Ara la morfogènesi és tan integral per a la morfologia arquitectònica com per a la biologia. Els processos de polimorfisme, proliferació, evolució, autoorganització ja són un veritable joc d’eines per a un arquitecte, l’ús del qual permet construir més correctament relacions entre l’home, l’entorn artificial i la natura. I, potser, si canviem l’angle de visió, veurem que, de fet, hem avançat molt més enllà del que pensem en la construcció d’éssers vius. Només els éssers vius no apareixen a l’enginyeria genètica, sinó a l’arquitectura.
Notes a peu de pàgina
[1] Hensel, Michael, Cap a la capacitat d’organització i rendiment múltiple en arquitectura. Tècniques i tecnologies en disseny morfogenètic, disseny arquitectònic vol. 76 núm. 2, p. 8.
[2] Wiley, John Morphogenetic Urbanism. Disseny arquitectònic: ciutats digitals, p. 65
[3] Hensel, Michael, Menges, Achim, Weinstock, Michael. Morfogènesi computacional, tecnologies i disseny emergents, 2009, pàgines 51-52.
[4] Porous Cast, URL:
[5] MuscleBody - KasOosterhuis, 2005, URL:
[6] Muscle Non-Standard Architecture, Centre Pompidou Paris, URL: https://protospace.bk.tudelft.nl/over-faculteit/afdelingen/hyperbody/publicity-and-publications/works-commissions/muscle-non-standard-architecture- centre-pompidou-paris /
[7] MuscleBody, 2005
[8] ShapeShift, document PDF, URL:
[9] Menges, Achim, Reichert, Steffen Capacitat material: capacitat de resposta integrada, disseny arquitectònic: càlcul de materials: integració superior en disseny morfogenètic. Volum 82, número 2, pàgines 52-59, 2012
Cronologia dels esdeveniments del projecte BRANCH POINT:
2010, juliol. El primer taller i conferències sobre el punt de ramificació a la fletxa
2011, gener. Taller i conferències al festival Artery 2010
2011, gener. Taller i conferències al festival ARCHITECTURE OF MOVEMENT 2010 (YAROSLAVL)
2011, Agost. Instal·lació de BranchPointActSurf
2011 r., Maig. Un cicle de conferències "5,5 branques" a ArchMoscow 2011
2011, Octubre. Taller format per 4 clústers i conferències PUNT DE BRANCH: INTERACCIÓ
2011, novembre. Taller al festival White Tower 2011 a Iekaterinburg
2012 febrer. Taller conjunt i conferències SO-SOCIETY_2 al festival "Golden Capital 2012" a Novosibirsk.
2012, març. Processament de tallers. "Arquitectura paramètrica" a la galeria VKHUTEMAS, Moscou
archi.ru/events/extra/event_current.html?eid=6060
2012, Març. Taller i conferències a Krasnoyarsk a invitació del grup 1ln 2012
branchpoint.ru/2012/04/03/vorkshop-digital-fabrication-v-krasnoyarske/
