Izraz »biofilija« je skoval socialni psiholog Erich Fromm. Izraz je kasneje populariziral biolog Edward Wilson. Zdravilna moč povezanosti z naravo je bila ugotovljena v študiji Rogerja Ulricha, ki je primerjal hitrost okrevanja bolnikov s pogledom na naravo in brez nje. Z idejo biofilnega oblikovanja je zaslovel dr. Stephen Kellert, ki je ta koncept zasnoval z namenom ustvarjanja zdravega habitata za ljudi kot biološka bitja [37].
Danes ljudje v povprečju 90 odstotkov svojega časa preživijo v prostorih, ki jih je zgradil človek. Raziskave predvidevajo, da bo v kratkem 70 odstotkov ljudi živelo v urbanih okoljih.
Zaradi elektronskih naprav, kot so televizija, pametni telefoni in računalniki, naša življenja postajajo vse bolj prepletena in smo postali odvisni od tehnologije [36, 37].
Biofilno oblikovanje, kot je definirano v knjigi 14 patterns of biophilic design, se v današnjem času uporablja kot strategija za naslavljanje problema doseganja udobja v gospodinjstvih, stresa v službi, produktivnosti študentov, okrevanja bolnikov in ostalih elementov povezanih z našim zdravjem in splošnim dobrim počutjem. Za boljše razumevanje načina uporabe takšnega oblikovanja v grajenem okolju ga lahko razdelimo na tri osnovne kategorije:
1. Narava v prostoru 2. Naravne analogije 3. Narava prostora
»Narava v prostoru« se nanaša na neposredni fizični obstoj narave v prostoru. To vključuje rastline, vodo, živali, kot tudi elemente zvoka, dišav, vetra itn. Najbolj izrazita doživetja so dosežena preko oblikovanja neposrednih povezav s temi naravnimi elementi; z raznolikostjo, gibanjem in multisenzoričnimi interakcijami. Ta kategorija obsega sedem biofilnih oblikovalskih vzorcev:
1. Vizualna povezava z naravo – pogled na elemente narave, žive sisteme in naravne procese.
2. Ne-vizualna povezava z naravo – zvočni in haptični dražljaji in zaznava vonjev, ki spominjajo na naravo.
3. Ne-ritmičen čutni dražljaj – stohastična in efermna povezava z naravo.
4. Spremenljivost temperature in zračnega toka – subtilne spremembe v temperaturi zraka, relativni vlažnosti in pretoka zraka.
5. Prisotnost vode.
6. Dinamična in difuzna svetloba.
7. Povezanost z naravnimi sistemi – sezonske in dolgotrajne spremembe.
»Naravna analogija« se nanaša na organske, ne-žive in neposredne evokacije narave. Naravni materiali, barve, oblike, objekti in vzorci, se manifestirajo v obliki okrasov, dekorja, umetnin in tekstila. Čeprav so realni, so hkrati samo posnetek narave [37].
Ta kategorija obsega tri vzorce:
1. Biomorfne forme in vzorci – simbolne reference na tekstile, vzorce in barve, ki obstajajo v naravi.
2. Materialna povezava z naravo – uporaba lokalnih materialov, ki ustvarjajo občutek domačnosti.
3. Kompleksnost in red – bogate čutne informacije, ki naslavljajo prostorsko hierarhijo podobno tej, ki jo srečujemo v naravi.
»Narava prostora« se nanaša na prostorske konfiguracije v naravi. To vključuje tako našo prirojeno kot naučeno željo, da vidimo onkraj našega neposrednega okolja, tisto nedostopno, in tudi naše navdušenje nad nevarnim ali neznanim. Sledeč tem načelom ustvarjamo namerne in spodbujajoče konfiguracije, inspirirane z naravnimi vzorci.
Ta kategorija obsega štiri vzorce:
1. Perspektiva – neomejen pogled na daljavo zaradi načrtovanja in nadzora.
2. Zatočišče – zaščita pred nevarnostjo iz okolja.
3. Skrivnost – obljuba, da bomo vedno sprejemali nove neznane informacije.
4. Tveganje/nevarnost – tveganje, a v mejah ugodnega počutja.
Na tem mestu se bom osredotočil in podrobneje obravnaval samo vzorce, ki so pomembni za moj projekt. To so ne-vizualna povezava z naravo, ne-ritmični čutni dražljaji, dinamična in difuzna svetloba, biomorfne forme in vzorci, materialna povezava z naravo ter skrivnost.
Ne-vizualna povezava z naravo je lahko pridobljena neposredno iz narave (rastline, voda, petje
Premikanje svetlobe in sence po določeni površini privlači našo pozornost. Enako kot drevesne krošnje imajo tudi njihove sence ali refleksije vode fraktalno strukturo. Sončna svetloba spreminja barvo od rumene zjutraj do modre popoldne in rdeče zvečer; človeško telo se odziva na ta barvni prehod dnevne svetlobe. Odziv se kaže v telesni temperaturi, srčnem utripu in cirkadialnem ritmu. Močna prisotnost modre svetlobe pospešuje proizvajanje serotonina;
odsotnost modre svetlobe pa omogoča proizvajanje melatonina. Ravnovesje v količini serotonina in melatonina lahko povežemo s kakovostjo spanja, razpoloženjem, budnostjo, depresijo in drugimi zdravstvenimi stanji [37].
»Biomorfne forme in vzorci so simbolne reference na konture, vzorce, teksture ali numerične aranžmaje, ki obstajajo v naravi« [37]. Ljudje imajo vizualno preferenco za biomorfne in organske oblike, čeprav možgani vedo, da niso naravnega izvora. Lahko jih uporabljamo kot dekor, v obliki tekstila, pohištvenih elementov, ornamentov in kot forme, ki sledijo funkciji, v smislu umeščanja strukturnih elementov, hodnika, pohištva itn. … »Biomorfno« na splošno pomeni oblikovanje, ki temelji na bioloških oblikah [37, 38].
Materialno povezavo z naravo povezujemo z izbiro naravnih materialov, tekstur in barvnih palet (še posebej zelene barve), ki vplivajo na kognitivne sposobnosti. V štirih eksperimentih, ki so preučevali vpliv zelene barve na psihološko stanje udeležencev, so ugotovili, da izpostavljenost zeleni barvi pred izvedbo naloge »spodbuja ustvarjalno uspešnost, vendar nima vpliva na analitično uspešnost« [37]. Ljudje namreč razlikujemo veliko več nians zelene barve, kot katerekoli druge.
Skrivnostni vzorec temelji na ideji, da imamo ljudje v okolju dve osnovni potrebi: razumeti in raziskovati in da bi se morale te »osnovne potrebe« pojaviti »v trenutku«, da bi ustvarili občutek skrivnosti [37]. V možganih naj bi to sprožilo močen odziv, ki naj bi bil podoben mehanizmu predvidevanja – zmožnosti, da ugibamo kaj se nahaja za vogalom. Takšen vzorec se lahko uporablja za prostorske atribute, kot so ovinkaste poti, majhna okna in nevidne žariščne točke ali pri načrtovanju elementov, kot so svetloba in senca, zvok in vibracija, dinamični efekti itn.
[37].
Vplivi biofilije na človeka so vidni v treh prevladujočih telesno-duševnih sistemih – kognitivnem, psihološkem in fiziološkem. »Kognitivno delovanje zajema našo miselno prožnost in spomin in našo sposobnost bodisi logičnega ali ustvarjalnega razmišljanja in učenja« [37]. Pri opravljanju rutinskih opravil, ki se ponavljajo, je potrebna usmerjena pozornost, ki je zelo intenzivna, in lahko pripelje »do duševne utrujenosti in izčrpanih kognitivnih virov« [37]. Močna povezanost z naravo omogoča obdobja duševne regeneracije, v katerih je mogoče izključiti višje kognitivne funkcije. »Psihološki odzivi vključujejo našo prilagodljivost, budnost, pozornost, koncentracijo, čustva in razpoloženje. To vključuje tudi odzive na naravo, ki vplivajo na obvladovanje stresa. Empirične študije so poročale, da izkušnje iz naravnega okolja, za razliko od urbanih okolij z omejenimi značilnostmi narave, zagotavljajo večjo obnovo čustev z nižjo stopnjo napetosti, tesnobe, jeze, utrujenosti, zmedenosti in popolne motnje razpoloženja« [37]. Psihološki odzivi so lahko podedovani ali naučeni in na njih vplivajo naše izkušnje, kulturni konstrukti in družbene norme. »Fiziološki odzivi obsegajo naš mišično-skeletni, dihalni, cirkadialni sistem in splošno fizično udobje. Fiziološki odzivi, ki jih sproži povezava z naravo, vključujejo sprostitev mišic, pa tudi znižanje diastoličnega krvnega
2.8 Biomimikrija
Biomimikrija (gr. bios: življenje; mimesis: imitacija) je tehnološko usmerjen pristop k oblikovanju, ki uporablja naravne procese in znanja, predvsem pri reševanju tehniških težav.
Janine Benyus v svojem delu Biomimicry – Innovation Inspired by Nature (1997) definira ta pojem s pomočjo treh definicij:
1. Narava kot model – biomimikrijo razlaga kot »novo znanost, ki proučuje naravne modele in nato posnema ali črpa navdih iz teh oblik in procesov z namenom reševanja človeških problemov« [39].
5. Narava kot mera – za preverjanje »pravilnosti« naših inovacij biomimikrija kot referenco uporablja ekološke standarde. Zaradi dolgega obstoja narava ve, kaj na tem planetu deluje.
6. Narava kot mentor – biomimikrija je nov način razumevanja in vrednotenja narave. Temelji na predpostavki, da se od narave lahko učimo, ne pa jemljemo.
Julian Vincent to disciplino definira kot »implementacijo dobrega oblikovanja, ki temelji na naravi«, Janine Benyus pa kot »zavestno oponašanje genija narave« [39]. Biomimikrija nam pomaga videti naravo kot vir rešitev (estetskih in funkcionalnih) in ne kot oviro. Sodobni človek se vse pogosteje srečuje z nenavadnimi okoljskimi izzivi in potrebuje oblikovane odzive, ki so hkrati prilagodljivi in dobro opravljajo svojo funkcijo. Biomimetika ustvarjalcem omogoča dostop do neštetih možnih idej, ki jih najdejo neposredno v naravi. Biomimikrija v vseh svojih velikostih in razmerjih, od vidnega do nevidnega, ponuja številne privlačne primere delujočih sistemov, ki so del ene celote [38].
Leonardo da Vinci bi lahko veljal kot prvi biomimetični oblikovalec. Iz njegovih risb je postalo jasno, da je mogoče pravila narave s pomočjo geometrije aplicirati na vse, kar ustvarjamo. Od pojava mikroskopa lahko natančno opazujemo fine strukture celic in drobnih organizmov.
Robert Hook je v javnosti prvi pokazal mikroskopske posnetke očesu nevidnih delcev iz sveta narave [9].
Arhitekti in oblikovalci se danes soočajo z novimi problemi in z dostopom do informacij lahko rešujejo probleme današnje družbe. Raziskujejo potencialno uporabo visoko zmogljivih materialov v prihodnosti. Že danes vemo, da obstajajo materiali, ki se, podobno kot živi organizmi, sami celijo, rastejo in razpadajo. Biomateriali se proizvajajo predvsem za uporabo v biomedicini in obrambni industriji, se pa njihova uporaba hitro širi tudi na ostale panoge.
3D tiskalnika, ki natančno nalaga material po vzorcu v tri-dimenzionalni obliki. Ta način proizvodnje pospešuje izdelavo prototipov in ponuja pametno uporabo materiala ter izdelavo na lokaciji, kjer je to potrebno [38].
Raziskovalna skupina The Madiated Matter, ki jo je ustanovila Neri Oxman na MIT-u, pri aditivni produkciji oziroma 3D tisku uporablja derivate biomaterialov. Prihodnost se kaže v uporabi organskih materialov, ki bi se lahko sami zložili v polimerne verige, ki naj bi jih v prihodnosti lahko nadzorovano zlagali v nove materiale in forme. Tiskanje s hitozanom, ki ga uporabljajo Oxman in njeni kolegi, je korak do te inovacije. V procesu izdelave je ponavadi forma tista, ki se izkaže za drago. Narava zelo ekonomično uporablja material za natančne, stabilne oblike (rebra, perforirane strukture …).
Druga skupina na MIT-u, Self-Assembly Lab, raziskuje načine programiranja elementov, ki se samozgradijo po prednastavljenih pogojih, pogosto samo s pomočjo pasivne energijske forme, kot so ambientalna toplota, vibracija ali magnetno polje. Olga Speck in njen tim so razvili
»iznajdljive rešitve za samopopravljanje pnevmatskih struktur, ki temeljijo na vzpenjavki, imenovani Aristolochia macrophyll« [38]. Oblikovali so polimer, ki se samozaceli v delčku sekunde. Samoceljenje je še vedno neraziskano področje. Naše stavbe še vedno niso žive in ne delujejo kot živi organizmi. Sicer sta raziskovalca Carolyn Dry in Henk Jonkers razvila dva različna betona, ki se v primeru poka sama zacelita oziroma napolnita svoje razpoke. V naravi so za takšne procese pomembna vaskularna omrežja, ki celotnem organizmu zagotavljajo enako razporejeno »tekočino za popravilo«. Znan koncept je tudi material, ki se sam čisti. Po navadi tako, da je njegova struktura narejena po vzoru strukture, najdene v naravi (recimo lotosov list ali koža morskega psa, ki je zgrajena iz drobnih konkavno-konveksnih reliefov, na katere se umazanija oziroma bakterije ali virusi ne morejo prijeti). Oblikovalec Geoff Hollington trdi, da današnja tehnologija izziva osnovne tradicionalne načine izdelave materialov in postavlja nove pionirske ozire. Aditivna produkcija se bo dogajala na molekularni ravni, od spodaj navzgor, enako kot v naravi [9, 38].