Neue Morphologie Der Architektur. Warum Brauchen Gebäude Gene?

2024 Autor: David Durham | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 02:31

Architektur versucht, Ideen über die umgebende Welt zu reflektieren. In den letzten 20 Jahren haben sich Architekten auf Computertechnologie, physikalische und biologische Prozesse konzentriert. Die Naturwissenschaft und die Computertechnologien verändern unser Verständnis des Seins und dahinter die Idee, wie wir mit architektonischer Form und Raum arbeiten können und sollten. Dies beinhaltet die Entstehung und Entwicklung neuer Werkzeuge, Methoden und Methoden, was die Idee von / u200b / u200b erheblich verändert, was die Morphologie der Architektur ist, d.h. eine Wissenschaft, die die Struktur einer architektonischen Form untersucht. Wenn zum Beispiel die biologische Morphologie die Struktur der Form eines Organismus und Merkmale seiner Struktur ist und in der Mathematik die Theorie und Technik der Analyse und Verarbeitung geometrischer Strukturen auf der Grundlage der Mengenlehre und der Topologie, dann die Prinzipien der Moderne Die architektonische Morphologie liegt irgendwo zwischen denen in Biologie und Mathematik. Wenn die architektonischen Formen der Vergangenheit als endgültige Struktur betrachtet werden könnten, muss dies jetzt durch die Entwicklung der Formmorphogenese betrachtet werden.

Prozesse

Während des größten Teils seiner Geschichte war die Architektur vom endgültigen und statischen Ergebnis fasziniert. Mit dem Aufkommen der Postmoderne entstand jedoch ein weiteres Interesse: Architektur wird immer mehr von der Entstehung eines Projekts mitgerissen. Zuerst waren dies Collagen von Anspielungen auf große historische Stile, das alte Ordnungssystem usw., dann bewegt es sich mit abstrakteren Prozessen in das Spielfeld: Kräfte, Energien, reine Geometrie, die das Bild des Dekonstruktivismus bildeten. Darüber hinaus ist dieses Spiel, das in die Weite der Moderne eintritt, in schematischem Denken enthalten, wenn die Präsentationen von Architekten immer mehr Anweisungen zum Zusammenbau und zur Entwicklung eines architektonischen Objekts ähneln.

Ein solcher Versuch, Architektur von der Ebene der subjektiven Ideen des Schöpfers auf die rationale Ebene objektiver Entscheidungen und Aufgaben zu übertragen, spiegelt die Anforderungen der neuen Zeit wider. Die Ketten von Diagrammen, Grafiken und Erklärungen spiegeln wider, warum und wie das Architekturobjekt erschien. Im Gegensatz zur Praxis der Postmoderne, die die irrationale Subjektivität des Architekten widerspiegelt, geschieht dies jedoch auf der Grundlage von Volumenanalysen, Nutzflächen, Gebäudefläche, Ausrichtung zur Sonne, Höhenverteilung, Blickwinkeln, Grünfläche und Parkplätzen, Transport und Fußgängerwege und viele andere objektive Faktoren. … Als Beispiel können Sie sich auf jedes Projekt der berühmten BIG, MVRDV oder OMA beziehen.

Dies korreliert sehr gut damit, wie sich unsere Vorstellungen über die Natur unserer Welt verändert haben. Das wissenschaftliche Bild der Welt hat gezeigt, dass komplexe Objekte lebhafter und lebloser Natur Ableitungen von Prozessen sind. In ihnen werden durch eine Abfolge von Transformationsprozeduren - Zusammenführen, Teilen und Transformieren - neue Entitäten erzeugt.

Vom Tun zur Zeugung

Wir hatten das Glück, in der erstaunlichen Zeit der globalen Umstrukturierung des „machenden Mannes“in den „generierenden Mann“präsent zu sein. Was ist der Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten? Die erste basiert auf der traditionellen Art, ein künstliches Artefakt herzustellen. Dies ist der Fall, wenn ein endgültiges Bild, ein Plan, eine Entscheidung vorliegt und eine Person durch bestimmte Aktionen das gewünschte Ergebnis erzielt. Stellen Sie sich vor, Sie erschaffen einen Superhelden. Stellen Sie sich dann einen Bildhauer vor, der vom Typ "Macher" ist. Zunächst zeichnet oder formt er eine Skizze einer zukünftigen Skulptur, wobei er einen Dargestellten verwendet, um die korrekte menschliche Plastizität zu erfassen. Dann nimmt er einen Meißel und verarbeitet ein Stück Stein. Das Ergebnis ist kein notwendiger Superheld, sondern sein lebloses Spiegelbild, das kaum zu Leistungen fähig ist.

Dies gilt auch beim Erstellen von Architekturen. Zum Beispiel erstellt ein Architekt des ersten Typs zuerst ein Bild eines Gebäudes, das auf subjektiver Wahrnehmung und Erfahrung basiert. Dies ist das Ideal, von dem der Architekt glaubt, dass es das Leben der Menschen zum Besseren verändern sollte, und daher sollte es überall gebaut werden. Dann nimmt er ein Standard-Säulenraster von 6 x 6 Metern, Standardböden, Ziegel usw. und setzt diesen Konstruktor zusammen und bemüht sich, dem ursprünglichen Ideal näher zu kommen. Am Ausgang ist das Gebäude wenig an das Leben angepasst, nicht nur, weil es sich dabei vom Ideal entfernt hat, sondern auch, weil das Ideal selbst eine Erfindung des Architekten war, die nur indirekt mit der realen Situation zusammenhängt. Ein solches Gebäude kann so repliziert werden, wie es ist, oder manuell kleine Änderungen vornehmen, aber auf jeden Fall kann es kaum den anfänglichen Impuls erfüllen, das Leben der Menschen zu verbessern.

Aber wie funktioniert die Tierwelt? Und wie verhält sich eine Person des zweiten Typs - eine „generative Person“- wie sie? Objekte der Natur entstehen aus der Verknüpfung ihrer Elemente, die auf der Grundlage von Gesetzen, Regeln und Beschränkungen handeln. Lebende Organismen haben also kein endgültiges Bild, nach dem sie streben, sondern sie haben eine Kombination von Effekten aus den Wirkungen des Genotyps, der Gesamtheit aller Gene eines bestimmten Organismus und der Ontogenese, der individuellen Entwicklung eines Organismus vom Beginn bis zum Tod, die meiste Zeit im Kampf ums Überleben verbracht. Dies führt zur Bildung eines einzelnen Organismus mit seinem eigenen Phänotyp, d.h. die Gesamtheit aller inneren und äußeren Zeichen und Eigenschaften des Organismus. So kann man sehen, dass Handlungen, Prozesse und Entwicklungen das sind, worauf sich die Natur im Kampf ums Überleben konzentriert hat. Irgendwann wurde es den Menschen klar.

Um diese Aussage zu verdeutlichen, kehren wir zu unserem Superhelden zurück. Um einen echten Superhelden zu erschaffen, müssen wir seinen Genotyp entwickeln, der Super-Eigenschaften enthält. Dann werden wir es in einem Kampf um seine Existenz entwickeln, vorausgesetzt, sein Überleben hängt direkt von unserem Überleben ab. So bekommen wir das Notwendige und Handelnde, nicht den idealen Superhelden.

In dem Bestreben, ein Gebäude zu schaffen, das das Leben der Menschen verbessert, wird der "generative Architekt" einen Genotyp für sein Gebäude erstellen, damit sich dieses Gebäude unter realitätsnahen Bedingungen gemäß den im Genotyp festgelegten Prinzipien entwickelt. Am Ausgang erhalten wir ein Gebäude, das sich an die Umgebungsbedingungen angepasst hat und die Aufgaben, für die es vorgesehen war, effektiv ausführt. Ein solches Gebäude kann wie Organismen repliziert werden, nicht durch Kopieren, sondern durch die Erzeugung neuer Gebäude unter Verwendung des gleichen oder leicht modifizierten Genotyps, wodurch eine stabile Population bereitgestellt wird.

Performativität

Die Praxis breitet sich zunehmend aus, in denen Handlungen, die einen konzipierten Prozess in sich ausdrücken, das endgültige Wesen eines Artefakts vorgeben. So bestimmt das Schäumen die Grundqualitäten des Schaums. Tatsächlich ist das Schäumen selbst gleichzeitig eine Handlung und ein Ergebnis einer Handlung, und das, was wir "Schaum" nennen, legt nur den Endzustand der stattfindenden Handlung fest. Dieser performative Ansatz ist zu einem wichtigen Merkmal der zeitgenössischen Kunst und Architektur geworden, wenn das Machen untrennbar mit dem Endergebnis verbunden ist. In diesem Fall wird der performative Ansatz durch Aktionen ausgeführt, die sowohl in der Realität als auch in Computerprogrammen ausgeführt werden und Aktionen in Echtzeit imitieren.

Ein Beispiel für einen in der Realität produzierten performativen Ansatz ist die weltweit ausgestellte Kunstinstallation Tape der kroatisch-österreichischen Gruppe Numen / For. Es ist kein endgültiges Projekt, das von Standort zu Standort transportiert oder aus Standortzeichnungen erstellt werden soll, sondern ein Prozess, bei dem große Klebebandbänder und einfache Verfahren, Regeln und lokale Lösungen verwendet werden, die als Mutationen im zugrunde liegenden Genom angesehen werden können. Darin materialisiert sich Material durch Aktionen, die in einer neuen Umgebung ausgeführt werden, jedes Mal in einer Umgebung, die einzigartig ist, aber gemeinsame räumliche Eigenschaften mit anderen Inkarnationen von "Teip" aufweist.

Die Umgebung wird als Unterstützung für die schrittweise Kultivierung verwendet, indem zuerst die Längsbänder und dann die Querspannbänder des Klebebandes geklebt werden. Somit ist Klebeband nicht nur eine der Materialoptionen, die bei Bedarf durch eine andere ersetzt werden können, sondern ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses. Klebeband ist ein Material, das die durchgeführten Aktionen, die Eigenschaften der Struktur und die zu bildende Umgebung vorbestimmt. Dies ist nichts weiter als der Prozess der embryologischen Ontogenese, wenn sich ein ganzer Organismus aus einer Zelle entwickelt! Darüber hinaus beeinflussen die Bedingungen, unter denen sich ein Organismus entwickelt, seine Form (Phänotyp). Mit dem gleichen Genotyp können unterschiedliche Bedingungen einem Organismus unterschiedliche Merkmale verleihen, bis hin zu unterschiedlichen Geschlechtern. In Installationen "Teip" führen dieselben Regeln, die unter verschiedenen Bedingungen der städtischen Umgebung betrieben werden, zu einer unterschiedlichen Form von Installationen. Um die Kombination von Gemeinsamkeit und Einzigartigkeit zu würdigen, reicht es aus, Installationen in Belgrad, Berlin, Melbourne und Wien zu vergleichen.

Der Prozess des Auftretens von "Tape" kann am Beispiel der Schaffung einer Installation in Moskau beobachtet werden:

Um zu verstehen, wie der performative Ansatz zur Architektur in Computerprogrammen implementiert werden kann, sollte man sich die Erfahrungen von Daniel Piker ansehen, der dieses Jahr am Branching Points-Workshop in Strelka teilgenommen hat (siehe das Video seines Vortrags). In seinem Vortrag auf dem Workshop sprach er über ein Werkzeug, das er für Architekten entwickelt, mit dem es möglich ist, eine Form zu erstellen, die auf physikalischen Interaktionen basiert und auf die Kräfte angewendet werden, die physikalischen Kräften ähnlich sind. In diesem Fall ist die endgültige Form eine Ableitung des Prozesses des Ausgleichs aller Kräfte im System.

Algorithmen

Seit vielen Jahren und insbesondere im letzten Jahrzehnt konzentrieren sich führende Architekten darauf, mithilfe von Computertechnologie Algorithmen zu entwickeln, aus denen eine Architekturform hergestellt wird. Nur die Auflistung der Bildungszentren, die sich mit diesen Themen befassen, spricht für sich: AA (Architectural Association), IAAC (Institut für fortgeschrittene Architekten Kataloniens), SCI-Arc (Südkalifornisches Institut für Architektur), Universität für angewandte Kunst Wien, RMIT University, Columbia University GSAPP, Technische Universität Delft mit ihrem Hyperbody-Labor. Die entwickelten Algorithmen spiegeln die Vision wider, wie ein Objekt generiert werden soll, welche Beziehungen, Regeln und Einschränkungen in ihrem System funktionieren. Ein solcher Prozess, der in einem Algorithmus ausgedrückt und in einem Computercode versiegelt wird, kann als Genom eines Objekts dargestellt werden, das abhängig von den äußeren Bedingungen, die in den Algorithmen die Anfangsdaten darstellen, unterschiedliche Ergebnisse liefert. Das Ergebnis der Ausführung des Algorithmus ist die erforderliche Architekturform. Dieses Prinzip der Gestaltung einer architektonischen Form offenbart eine ganze Reihe von Möglichkeiten: die Prozesse der Selbstregulierung, die Anpassung der Form an gegebene Bedingungen, die Möglichkeit, Populationen von Objekten mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen und vieles mehr. Dieser Ansatz bestimmt maßgeblich das Konzept parametrisches Design, Das ist der Haupttrend in der modernen Architektur geworden.

Morphogenese

Die Ausführung des Algorithmus unter verschiedenen Bedingungen kann ganze Populationen verwandter Objekte erzeugen. Darüber hinaus kann die Bevölkerung sowohl aus Gebäuden als auch aus Strukturelementen eines Gebäudes bestehen, wie z. B. Populationen lebender Organismen und Zellen, aus denen lebende Gewebe des Körpers bestehen.

Während einer solchen Reproduktion kann sich eine weitere wichtige Eigenschaft eines solchen natürlichen Aktes wie Polymorphismus manifestieren - die Fähigkeit einiger Organismen, in Zuständen mit unterschiedlichen inneren Strukturen oder in unterschiedlichen äußeren Formen zu existieren. In Architekturalgorithmen sieht dies so aus, als ob Sie eine Möglichkeit auswählen könnten, Daten basierend auf den Eigenschaften der eingehenden Informationen zu verarbeiten, und abhängig von den Umständen den Pfad zum Generieren jedes bestimmten Objekts innerhalb eines Typs von Mehrfachleistungskapazität auswählen können in der Architektur. Techniken und

Technologien im morphogenetischen Design, Architectural Design Vol.76 No.2, S.8 ">^[1].

Ein Beispiel für die Manifestation von Polymorphismus ist ein Video, das zeigt, wie sich das Layout erheblich ändert, wenn sich die Geometrie des Gebäudeplans ändert.

In gewisser Weise funktioniert der Algorithmus in diesem Projekt so, dass Gene abhängig von den Bedingungen, die zu unterschiedlichen Zuständen des Organismus führen, ein- und ausgeschaltet werden.

Die Hülle der Struktur, die beim Workshop „Verzweigungspunkte“beim Festival White Tower 2011 in Jekaterinburg erstellt wurde, bestand aus homogenen Elementen. Jedes Element wurde aus einem Stahlblech gefaltet, um einer Pyramide zu ähneln. Die Falten der Elemente in einem Schachbrettmuster waren entweder in eine Richtung oder in die entgegengesetzte Richtung von der Oberfläche der Schale gerichtet. Der Polymorphismus manifestierte sich also nicht in der Form, sondern in der Ausrichtung der Elemente. Dieses Prinzip ermöglichte es, eine starre selbsttragende Struktur zu schaffen, bei der sich die Elemente mit ihrer Masse und großen Krümmung der Schale einer beliebigen Form nicht gegenseitig störten.

Инсталляция на воркшопе «Точки ветвления» в рамках фестиваля «Белая Башня 2011», Екатеринбург

In der Stadtplanung ermöglicht das Prinzip der Morphogenese eine flexible Planung von Gebieten. Ein Beispiel ist das Projekt des Berlage-Instituts (Rotterdam, Niederlande), in dem die Stadt Phoenix untersucht wurde. Das Vorhersagemodell des Gebiets wurde auf der Grundlage der Strahlungskarte des Wüstenbodens entwickelt, an dessen Stelle ein neues Wohngebiet entstehen soll. Abhängig von der Strahlungsmenge werden Umrisse von Wohneinheiten gebildet, so dass die Emissionen für jede Einheit minimal sind. So erscheinen verschiedene Eigenschaften von Wohnraum. Jeder Wohnkomplex unterscheidet sich nicht nur in Größe und Form, sondern umfasst auch verschiedene Aktivitätsprogramme und verschiedene Organisationsformen. ^[2].

Um zu verstehen, wie sich die neue Morphogenese in der Entwicklung architektonischer Strukturen manifestiert, kann man sich nur auf die Erfahrungen des Emergent Technologies and Design-Programms der Architectural Association in London beziehen. Sie untersuchten, wie Computercode, Mathematik, physikalische Gesetze, Material und fortschrittliche Fertigungstechnologien zusammen neue, bisher undenkbare komplexe Materialstrukturen schaffen können.

Ein Beispiel dafür, wie die Morphogenese eines gesamten Objekts von der Morphogenese seiner Teile abhängt, ist das Dachterrassenprojekt der AA ComponentMembrane, das in nur 7 Wochen entworfen, berechnet, hergestellt und installiert wurde. Der Baldachin musste ausreichend gut vor Wind und Regen geschützt sein, gleichzeitig musste die horizontale Windlast aufgrund der schwachen Tragstruktur minimiert und die Sicht vom Dach nicht behindert werden^[3]… In diesem Fall musste der Baldachin die Fähigkeit haben, zu verschiedenen Jahreszeiten und zu verschiedenen Tageszeiten auf unterschiedliche Weise Schatten zu spenden. Die Form jedes Elements des Baldachins wurde bestimmt, indem alle diese Kriterien vereinbart wurden.

Die Wabenstruktur des Baldachins besteht aus einer Reihe von Elementen. Für jede Art von Überdachungselement wurde das beste Material ausgewählt, um seine Rolle zu erfüllen: Windbeständigkeit, Schwerkraftbelastung, Beschattung. Hierzu wurde ein parametrisches Modell erstellt, das es ermöglichte, den Evolutionsprozess zur Suche nach einer optimalen Lösung durchzuführen. Letztendlich führte diese digitale Morphogenese zu einem Baldachin, der aus 600 verschiedenen Strukturelementen und 150 verschiedenen Membranformen bestand.

Ihr anderes Projekt, Porous Cast, untersuchte Kieselalgen und Radiolarien. Kieselalgen sind einzellige oder koloniale Algen. Die Zelle ist in charakteristische und sehr unterschiedliche Zellwände gepackt, die mit Quarz imprägniert sind. Das Radiolariengerüst besteht aus Chitin und Siliziumoxid, die eine poröse Oberfläche bilden. Die poröse Masse dieser beiden Zelltypen bietet ein interessantes Modell für differenziertes Wandformen, das neue spezifische architektonische Möglichkeiten wie die Durchlässigkeit von Luft, Licht, Temperatur und mehr bietet. Die erste Phase des Experiments bestand darin, Gips zwischen aufgeblasene Kissen zu gießen, wodurch die Form erreicht wurde, die dem natürlichen mineralisierten Zellgerüst innewohnt. Anschließend wurden physikalische Experimente und digitale Analysen des Luftstroms und der Beleuchtung durchgeführt, um Änderungen der Eigenschaften in Abhängigkeit von verschiedenen Eigenschaften der Form, wie der Größe der Zellen und ihrer Permeabilität, aufzudecken. Das ultimative Ziel des Projekts war es, ein Produktionssystem zu schaffen, das sich selbst organisieren und eine Wand mit unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Teilen des Projekts erstellen kann.^[4]… Dieser Ansatz ermöglicht auch die Proliferation - die Proliferation von Körpergewebe durch die Vermehrung von Zellen, ausgedrückt in diesem Fall in der Fähigkeit, eine Wand mit unterschiedlichen Eigenschaften durch einen Prozess wachsen zu lassen.

In den Shell-Prototypen, die im August 2011 auf dem Branching Point: Interaction-Workshop erstellt wurden, manifestierte sich die parametrische Morphogenese nicht in Form von Elementen, sondern in der Geometrie von Verknüpfungen. Das Designkonzept wurde von Daniel Piker, dem Entwickler des Kangaroo-Plugins für Grassopper, und Dimitri Demin entwickelt. Im Modell werden durch Simulation physikalischer Wechselwirkungen Punkte über eine Oberfläche mit doppelter Krümmung verteilt, um alles gleichmäßig auszufüllen und Dreiecke mit der maximal möglichen Seitengleichheit zu bilden. Bereits im physikalischen Modell greifen identische gleichschenklige Dreiecke in kleine elastische Bindungen ein und bilden, wenn die minimale Oberfläche gespannt ist, eine gegebene Oberfläche mit einem minimalen Spalt zwischen den Elementen.

Воркшоп «Точка ветвления: Взаимодействие», мокап оболочки

Variabilität

Diese Beispiele zeigen, wie ein morphogenetischer Ansatz verwendet werden kann, um eine Form zu erstellen, die in einer Umgebung wächst, jedoch endlich und statisch ist. Gleichzeitig kann eines der Grundprinzipien eines lebenden Organismus, wenn sich eine Zelle verformt und dadurch die Form des gesamten Organismus verändert, in der Architektur verwendet werden. In diesem Fall geht die Anpassung vom Projekt auf das wirkliche Leben des Organismus über Gebäude.

Der Prototyp eines verformbaren Gebäudes, dessen Form auf Änderungen der Bedingungen reagiert, kann das von der Hyperbody-Forschungsgruppe erstellte Projekt Muscle NSA (NonStandardArchitectures) sein.^[5] unter der Leitung von Kas Osterhuis an der Technischen Universität Delft (TUDelft, Niederlande). Im Jahr 2003 wurde im Centre Pompidou ein Prototyp eines Gebäudes ausgestellt, bei dem eine pneumatische Membran auf einem Netzwerk industrieller industrieller "Muskeln" ruht, die dreieckige Zellen bilden. Die Muskeln ziehen sich unabhängig voneinander zusammen und entspannen sich, koordinieren in Echtzeit mit dem allgemeinen Kontrollprogramm, wodurch das gesamte Volumen des Pavillons deformiert wird. Der Pavillon reagiert mit Hilfe von Sensoren, die um ihn herum angebracht sind und auf unterschiedliche Weise auf die Bewegung von Menschen reagieren^[6]… Im Jahr 2005 schuf Hyperbody die nächste Version namens Muscle Body, in der das System der koordinierten Arbeit aller Muskeln verbessert wurde, wodurch die Form einer gedehnten Lycra-Membran beibehalten werden konnte, ähnlich der in Sportbekleidung verwendeten. Die Muskeln verändern die Geometrie der Markise, komprimieren und dehnen verschiedene Teile des Stoffes und verändern dadurch ihre Dicke und Transparenz. Der Pavillon reagiert darauf, wie Menschen hineinkommen: Er verändert die Beleuchtung und erzeugt Geräusche entsprechend der Bewegung der Besucher^[7]… Dadurch werden die Eigenschaften der Umgebung dynamisch und untrennbar mit der Natur des Gebäudes selbst verbunden.

Wenn Sie sich in diese Richtung bewegen, können Sie morphogenetische Strukturen erstellen, in denen jedes Element unabhängig, aber in Übereinstimmung mit seinen Nachbarn seine Form ändern kann, sodass die Eigenschaften der Umgebung wie Beleuchtung, Temperatur, Luftstrom, Farbe, Textur und vieles mehr mehr wird sich ändern. Und wenn dies mit dem natürlichen Prinzip der Flexibilität und Elastizität in lebender Materie zusammenhängt, dann gehen wir zu einer anderen Ebene der Bildung des Lebensraums.

Ein Beispiel für eine solche nichtmechanische Verformung ist das Shape Shift-Projekt, bei dem Schalenelemente entworfen werden, die sich unter dem Einfluss von Elektrizität verformen. Gemeinsam experimentieren die Abteilung für Architekturautomatisierung der ETHZ und das Eidgenössische Labor für Materialwissenschaft und Werkstofftechnik der EMPA mit einem elektroaktiven Polymer (EAP), das sich je nach anliegender Spannung zusammenzieht und ausdehnt. Ihre Membran ist ein Sandwich aus mehreren Materialschichten. Wenn die Fläche der EPA-Schicht abnimmt, verformt sich die gesamte Membran aufgrund des Flächenunterschieds zwischen der unteren und der oberen Membranschicht.^[8].

ShapeShift-Projektvideo:

Eine andere, aber sehr wichtige Art der Verformung ist die direkte Reaktion von Elementen auf Änderungen in der Umgebung durch die inhärenten Eigenschaften von Materialien und Strukturen. Es ist ein autonomer und selbstorganisierender Prozess. Sie können damit Schalen erstellen, die wie Haut funktionieren, wobei jede Zelle besser auf Änderungen in der Umgebung reagiert als ein High-Tech-Konstrukt, das aus vielen unterschiedlichen Teilen besteht.

Die von Achim Menges in Zusammenarbeit mit Stefan Richert erstellte Installation "HygroScope - Meteosensitive Morphology" arbeitet nach diesem Prinzip. Sie untersuchten die Eigenschaften eines Nadelkegels zum Öffnen und Schließen, wenn sich die Luftfeuchtigkeit ändert. Die hygroskopischen Eigenschaften von Holzfasern ermöglichen es ihnen, Flüssigkeit aufzunehmen und zu trocknen, wobei sie diesen Zyklus viele Male ohne Beschädigung durchlaufen. Danach wurde eine Struktur aus dünnen Schichten erzeugt, deren anisotrope Eigenschaften es der Platte ermöglichen, sich schnell in eine Richtung zu verdrehen. Somit ist die Reaktion der Schale auf Änderungen der Eigenschaften der Umgebung physikalisch programmiert. ^[9].

HygroScope Video - Centre Pompidou Paris:

Das neueste Beispiel ist die BLOOM-Installation, die vom Architekturstudio dO | Su erstellt wurde. Die Oberfläche besteht aus Elementen des gleichen Typs, bei denen es sich um Bimetallplatten handelt. Wenn Bimetall durch direktes Sonnenlicht erhitzt wird, beginnt es sich zu biegen, wodurch die Poren in der Schale geöffnet werden und frische Luft unter die Struktur eindringen kann.

BLOOM Surface Video:

In diesem und dem vorherigen Projekt funktioniert das Prinzip der digitalen Morphogenese gleichzeitig, wobei sich jedes Element geringfügig von seinen Nachbarn unterscheidet, da bei seiner Bildung Daten verwendet werden, die sich geringfügig von denen unterscheiden, die die benachbarten bilden. Dieses Element ändert aber auch seine Form unter dem Einfluss nicht von Daten, sondern von Energien oder Eigenschaften der Umgebung. Dieses Prinzip ermöglicht es, ein architektonisches Objekt auf natürliche Weise in das Ökosystem zu integrieren.

Wenn die frühere Architektur von natürlichen Formen inspiriert war, liefert die Natur den Architekten jetzt ihre Methoden und Technologien für die Arbeit mit Form und Materie. Jetzt ist die Morphogenese für die Architekturmorphologie ebenso wichtig wie für die Biologie. Die Prozesse des Polymorphismus, der Proliferation, der Evolution und der Selbstorganisation sind für einen Architekten bereits ein echtes Werkzeug, mit dessen Hilfe Beziehungen zwischen Mensch, künstlicher Umwelt und Natur korrekter aufgebaut werden können. Und wenn wir vielleicht den Blickwinkel ändern, werden wir sehen, dass wir in der Konstruktion von Lebewesen tatsächlich viel weiter fortgeschritten sind, als wir denken. Nur Lebewesen erscheinen nicht in der Gentechnik, sondern in der Architektur.

Fußnoten

^[1] Hensel, Michael, auf dem Weg zu selbstorganisierenden und leistungsfähigen Kapazitäten in der Architektur. Techniken und Technologien im morphogenetischen Design, Architectural Design Vol. 76 No.2, S. 8.

^[2] Wiley, John Morphogenetischer Urbanismus. Architekturentwurf: Digitale Städte, S. 65

^[3] Hensel, Michael, Menges, Achim, Weinstock, Michael. Computational Morphogenesis, Emergent Technologies and Design, 2009, S. 51-52.

^[4] Porous Cast, URL:

^[5] MuscleBody - KasOosterhuis, 2005, URL:

^[6] Nicht standardisierte Muskelarchitektur, Centre Pompidou Paris, URL: https://protospace.bk.tudelft.nl/over-faculteit/afdelingen/hyperbody/publicity-and-publications/works-commissions/muscle-non-standard-architecture- center-pompidou-paris /

^[7] MuscleBody, 2005

^[8] ShapeShift, PDF-Dokument, URL:

[9] Menges, Achim, Reichert, Steffen Materialkapazität: Eingebettete Reaktionsfähigkeit, Architekturdesign: Materialberechnung: Höhere Integration in das morphogenetische Design. Band 82, Ausgabe 2, S. 52–59, 2012