Biomimetikkens kunst inden for arkitektur: Sådan hjælper det byggeriet og andre brancher

Verden er oversvømmet med moderne teknologi, men ingeniører og designere er ikke afvisende over for at hente inspiration fra den naturlige verden ved at bruge biomimetik til at gøre byggebranchen og andre brancher mere effektive og bæredygtige
Share on facebook
Share on linkedin
Share on twitter
Share on email

Hvad er biomimetik?

Biomimetik tager de bedste egenskaber fra plante- og dyreriget og laver dem om til produkter og teknologier, der kan gøre vores liv bedre. Elementer, der hjælper dyr og planter med at trives, kan udnyttes til at få bygninger til at fungere mere effektivt og maskiner til at arbejde mere effektivt.

Mennesker har spekuleret i at kopiere den naturlige verden i århundreder. Ved hjælp af fjer limet til armene med voks ville den unge Icarus fra græsk mytologi flyve som en fugl i et forsøg på at undslippe en hule i en klippe højt over havet, hvor han var blevet taget til fange sammen med sin far, opfinderen Daedalus.

Desværre blev det enden på drengens liv. Han ignorerede sin fars bøn om ikke at flyve for tæt på solen, og voksen, der holdt fjerene fast på hans arme, smeltede, fjerene blæste væk, og Icarus styrtede til sin undergang.  

Historien om Icarus er blot en legende, men den demonstrerer et tidligt forsøg på at bruge naturens verden som model for menneskelig præstation. Senere, i det 16. århundrede, designede Leonardo da Vinci en flyvende maskine, der klart efterlignede en fugl, selvom det påkrævede forhold mellem kraft og vægt betød, at piloten ville have haft svært ved at få maskinen i luften. Mere end 500 år senere ser ingeniører stadig den naturlige verden som en inspirationskilde, men med betydeligt større effekt.

Moderne eksempler på biomimetik

Selvom da Vinci var forud for sin tid, er der i dag mange flere eksempler på biomimetik inden for ingeniørarbejde, end du kan tælle på én hånd. Eller en luffe.

Tag for eksempel manden med det passende navn, Frank Fish. Den amerikanske professor i biologi opdagede, at bulerne, kaldet tuberkler, som sidder på forkanten af en pukkelhvals finner, hjælper dyret med at dreje i snævre cirkler, når det jagter føde. Faktisk fungerer de som en aerodynamisk forstærker.

Efterfølgende forsøg med modifikationer af hvalens “teknologi” på vindmøllevinger, ventilatorer og skibsror har gjort dem mere aerodynamiske. Nogle har endda foreslået, at fremstilling af et flys vinger med sådanne buler kunne forbedre flysikkerheden og brændstofomkostningerne ved at fjerne de kontroloverflader, der er nødvendige for at ændre deres stall-egenskaber.

Biomimetik i arkitektur: The Gherkin

Der er masser af andre eksempler på biomimetik i arkitektur. Et eksempel inden for byggeri er “The Gherkin“-bygningen i London, også kendt som 30 St Mary Axe eller “Agurken”, og dens biomimetik.

The Gherkin er, på trods af sin form, ikke inspireret af den grønne grøntsag. I stedet efterligner dens ydre gitterlignende struktur havsvampen euplectella aspergillums struktur og hjælper luft med at strømme rundt på ydersiden af bygningen, hvilket arkitekten Norman Foster brugte til at drive et naturligt ventilationssystem sammen med store luftindtag på stueetagen, hvilket reducerer behovet for aircondition med hele 50 %.

Samtidig i Zimbabwe blev en anden struktur designet med tanke på, hvad vores medskabninger kan finde på, når de er ude af syne. Indkøbscentret Eastgate blev designet ved hjælp af ventilationsteknologi inspireret af de gigantiske høje bygget af termitter.

Højene – som ofte er flere meter høje – fungerer som ventilationsanordninger for termitterne, der lever under dem, og anvender et unikt system til luftgennemstrømning, der appellerede til effektivitetsbevidste designere.

Indkøbscentret Eastgates arkitekt, Mick Pearce, har designet bygningen til at blive ventileret og afkølet ved hjælp af naturlige midler for at undgå de høje omkostninger, der er forbundet med at kontrollere temperaturerne i en kontorbygning af glas.

Mycelium-mirakel og plastik-perfektion

Grøntsager kommer også med på banen. Biohm i London har udviklet et isoleringspanel til bygninger, der anvender den vegetative trådlignende rodstruktur i svampe, mycelium.

Firmaet hævder, at isoleringspaneler lavet med mycelium har bedre termisk ydeevne og brandsikkerhed end deres rivaler uden mycelium og er mere bæredygtige, takket være myceliums tilbøjelighed til at forbruge organisk og syntetisk affald, som ellers ville ende på lossepladsen.

Andre steder har forskere ved University of Cambridge udviklet en plastiklignende film afledt af sojaproteiner, der efterligner egenskaberne fra edderkoppesilke, som er et af de stærkeste materialer i naturen.

Universitetet sagde, at forskerne havde haft succes med at gentage strukturerne, der findes i edderkoppesilke, ved at bruge proteinisolat fra soja. “Fordi alle proteiner er lavet af polypeptidkæder, kan vi under de rette betingelser få planteproteiner til at samle sig selv ligesom edderkoppesilke,” sagde professor Tuomas Knowles fra Cambridges Yusuf Hamied Department of Chemistry.

Byggebranchen – og ingeniørprojekter generelt – burde måske gøre mere brug af biomimetisk design, men der ser ud til at være en modvilje i investeringsmiljøet mod at blive involveret.

Innovativ biomimetik vs. investor-passivitet?

Michael Pawlyn, som er grundlægger af det biomimetiske arkitektfirma Exploration Architecture i London, fortalte Institute of Mechanical Engineering, at en del af problemet med biomimetik i arkitektur har at gøre med logistikken – og omkostningerne – forbundet med forskning og udvikling af potentielle resultater.

“Innovativ biomimetik har visse fordele i forhold til andre tilgange, og den vigtigste er, at biomimetik er baseret på idéer, der har vist sig at fungere i naturen. Men mange af de idéer, der opstår, kræver ordentlig forskning og udvikling, og det kan være svært inden for rammerne af et konventionelt projekt,” sagde han.

“Den anden store forhindring er, at vi ofte er i stand til at foreslå løsninger, der er meget bedre på længere sigt – miljømæssigt, økonomisk og socialt – men de er lidt dyrere på kort sigt.”

En sådan modvilje vil helt sikkert aftage, efterhånden som forskellige bestræbelser på at fremme effektivitet og bæredygtighed i hele samfundet – og især bæredygtighed i det byggede miljø – tager fart i takt med, at behovet for at bekæmpe virkningerne af klimaændringer vokser.

Forbedring af velvære og helbredende områder i arkitekturen