Origine: АrсhDаilу
In che modo gli edifici e i loro sistemi di materiali integrati potrebbero comportarsi come organismi? In conversazione con Jenny E. Sabin
Perché ricercare e innovare in architettura? In una conversazione con la designer architettonica Jenny E. Sabin, approfondiamo il legame critico tra ricerca e pratica in architettura. Cercando lo sviluppo di un nuovo modello, il suo team incorpora un approccio interdisciplinare che introduce connessioni tra queste aree, favorendo la collaborazione sia con scienziati che con ingegneri.
Osservando il comportamento della natura, il metodo proposto integra le scoperte biologiche e matematiche nel processo di progettazione. Dopo essere state sottoposte a un processo di test sistematico, queste intuizioni vengono applicate nella fase di progettazione generativa del progetto per creare soluzioni materiali adattive e reattive. Analizzando le sue strategie di ricerca e progettazione, mostriamo come traduce la ricerca nella pratica architettonica.
Incorporare strumenti digitali per una progettazione integrata
Architettura e design stanno attualmente attraversando un significativo cambiamento di paradigma. Inestricabilmente legato alle tecnologie emergenti, come gli strumenti digitali e la fabbricazione, questo cambiamento sta influenzando radicalmente il processo di progettazione tradizionale e il ruolo degli architetti, nonché il modo in cui costruiamo e gestiamo i sistemi materiali. Attraverso tecnologie trasformative come la stampa 3D e la robotica, l’architettura è ora in grado di operare all’interno di uno scenario integrato. Per Jenny E. Sabin, l’atto di definire un percorso utensile o una serie di manovre robotiche non solo consente l’incorporazione di materialità, geometria e modelli, ma li incorpora anche intrinsecamente nel processo di progettazione.
Per Sabin, lo sviluppo di un nuovo modello per condurre la ricerca oltre i confini disciplinari affronta tre preoccupazioni principali. Uno riguarda il cambiamento nel modo in cui interagiamo con la tecnologia e il secondo riguarda il modo in cui essa influisce sul modo in cui progettiamo e costruiamo all’interno di un nuovo modo di fabbricazione. Il terzo riguarda la necessità di soluzioni materiali collaborative a causa della sostenibilità e della crisi climatica.
Ricerca ispirata alla natura per dare forma ai processi di progettazione generativa
Nel creare un processo di progettazione generativa, vede la natura come un modello per il design. La ricerca mira principalmente a comprendere i processi e i comportamenti alla base di questi sistemi, non la traduzione di ciò che potrebbe costituire una forma estetica. Studiando la natura per riflettere sul nostro attuale paradigma e contesto, il suo lavoro analizza come la materialità, la geometria, i modelli, gli eventi e i programmi della natura siano intrinsecamente collegati. Il suo team scava nella natura per estrarre modelli di progettazione e strumenti che possano influenzare i futuri progetti architettonici.
Una delle domande fondamentali che guidano la mia ricerca è: in che modo gli edifici e i loro sistemi di materiali integrati potrebbero comportarsi più come organismi che rispondono e si adattano ai contesti locali? – Jenny E. Sabin
Integrazione della materialità in ogni fase della ricerca e della progettazione
L’intero processo di ricerca è materialmente diretto. La struttura del modo in cui la ricerca viene condotta e collegata alla progettazione inizia con lo sviluppo di strumenti digitali. Questi strumenti comprendono visualizzazioni e simulazioni incentrate sulla modellazione del comportamento, insieme a set di dati.
La seconda fase prevede la prototipazione architettonica. Considerando che non tutti i sistemi biologici sono scalabili, il processo gestisce la scala incorporando materiali e forme nella stampa 3D e nella fabbricazione robotica. Nella terza fase, i prototipi sviluppati vengono sottoposti a valutazione sulla base di considerazioni architettoniche e di progettazione edilizia ecologica, analizzando come la ricerca viene tradotta in strutture costruite.
Solitamente non iniziamo con un problema particolare da risolvere, ma generiamo problemi durante tutto il processo di ricerca. Questa è una metodologia diversa, che è molto legata al design generativo. – Jenny E. Sabin
Tradurre la ricerca nelle strutture costruite
Oltre al laboratorio di ricerca della Cornell University, dove è impegnata in ricerche fondamentali con collaboratori e studenti, Sabin lavora anche con il suo studio indipendente di architettura sperimentale. Questa pratica le consente di applicare soluzioni materiali a strutture tangibili. Per esemplificare questo processo, abbiamo rivisto lo studio del colore strutturale e la costruzione di un padiglione permanente.
Come parte di un precedente progetto di ricerca finanziato dalla National Science Foundation, in collaborazione con scienziati dei materiali, biologi e ingegneri elettrici, eSkin ha studiato il colore strutturale. A differenza della colorazione basata sui pigmenti, la colorazione strutturale opera su scala nanometrica, coinvolgendo la struttura e la geometria dei materiali, nonché la loro interazione con la luce a lunghezze d’onda specifiche. Questo fenomeno può essere osservato in diversi organismi naturali, come le ali della farfalla Blue Morpho o le piume dei colibrì.
Attraverso i cambiamenti nel modello, nella conformità, nella geometria e nella struttura, il progetto manipola le caratteristiche del materiale tra cui colore, trasparenza e opacità. In questo caso il cambiamento di colore è generato da un effetto ottico come la rifrazione o l’interferenza invece che da un cambiamento del pigmento. Questi colori dipendono anche dall’angolo di visione o dall’orientamento rispetto al materiale.
Lavorando a fianco di scienziati dei materiali e biologi, la ricerca sviluppa un materiale con tecnologia a film sottile che può fungere da pelle, in grado di integrarsi sia negli edifici esistenti che nella nuova costruzione di facciate contemporanee.
Colmando il divario tra la nanoscala e la pelle delle dimensioni di un edificio, il team ha lavorato con la pellicola dicroica, un prodotto 3M, per tradurre e scalare le stesse caratteristiche del polimero organico su cui si basava la ricerca. Ciò ha consentito la creazione di un prototipo di unità di facciata a scala umana che sposta dinamicamente la sfumatura di colore, passando da opaco a trasparente.
In concomitanza con la ricerca fondamentale, lo studio ha ricevuto una commissione dal College of Human Ecology per costruire una struttura a padiglione permanente nel Cornell Campus. Migliorando le intersezioni tra ricerca e pratica, Polyform ha permesso al team di applicare la propria ricerca sul colore strutturale all’interno della scala di un campus urbano.
Per Jenny E. Sabin, “i progetti diventano dimostrazioni di ciò che è possibile”. L’esposizione di queste scintillanti strutture mutevoli al grande pubblico consente loro di sperimentare le proprietà dinamiche delle soluzioni basate sulla natura.
Ricercare le possibilità di architettura ed estetica sostenibili
Attualmente Sabin Design Lab si concentra sulla sostenibilità e sull’estetica in architettura (SAA). Analizzando il comportamento dei girasoli negli ambienti naturali – e il loro meccanismo eliotropico – questo progetto di ricerca sviluppa il Building Integrated Photovoltaics (BIPV) utilizzando la progettazione computazionale e la stampa 3D. L’obiettivo è creare filtri e pannelli altamente personalizzati e non standard che costituiscano sistemi di raccolta di tracciamento specifici del sito e non meccanici.
Studiando il comportamento interno di un girasole, il processo ha modellato tali comportamenti per capire come potessero essere estratti analogicamente. Ciò ha prodotto una serie di driver di progettazione che potrebbero essere tradotti nel progetto. Sfruttando la stampa 3D e la fabbricazione digitale, i modelli hanno facilitato la comprensione di come i sistemi integrano le dinamiche della luce e dell’energia.
La ricerca si concentra sull’idea che il significato di bellezza e design sia ugualmente essenziale sia per la forma che per la funzione, senza una distinzione gerarchica tra questi concetti. Per Jenny E. Sabin, “Proprio come nei sistemi naturali, la bellezza è intrinsecamente legata alle prestazioni dell’organismo”.
Cercando di applicare queste scoperte ai progetti residenziali, il progetto mira a sostituire i tradizionali pannelli solari fissati sul tetto che non si allineano con l’estetica dell’edificio. Crea configurazioni non convenzionali di pannelli solari che non solo massimizzano l’energia ma sono anche esteticamente accattivanti. Su scala più piccola, la ricerca contempla anche la potenziale integrazione di rifugi portatili, proponendo una pelle in grado di raccogliere energia e fornire illuminazione o stazioni di ricarica.
L’ambito di lavoro di Jenny E. Sabin comprende la visualizzazione e la simulazione di set di dati spaziali complessi oltre ad affrontare questioni di artigianato, fabbricazione e produzione in una vasta gamma di sistemi materiali. Questi sistemi includono tessuti intrecciati, lavorati a maglia e intrecciati, prototipi rapidi e ceramiche stampate in 3D, bioplastiche e idrogel, nonché metalli tagliati a getto d’acqua.
Per lo sviluppo di eSkin, il team era composto da Jenny E. Sabin e Andrew Lucia (architettura), Cornell University; Shu Yang (scienza dei materiali), Jan Van der Spiegel & Nader Engheta (ingegneria elettrica e dei sistemi), Kaori Ihinda Stansbury, Peter Lloyd Jones (biologia cellulare), Università della Pennsylvania.
La squadra di Polyform era composta da Jenny E. Sabin; il responsabile del progetto Dillon Pranger; design e produzione Jordan Berta, Madeline Metawati Eggers, Charles Cupples, John Hilla, Byungchan Ahn e Michael Paraszczak.
Il gruppo di ricerca della SAA è composto da Alexander Htet Kyaw, Anita Lin, Begum Birol, Omar Dairi, Jeremy Bilotti, Allison Bernett, April Jeffries, Nicole Jenelle, Mariana Bertoni e Jenny E. Sabin.
Origine: АrсhDаilу
