GROWING MATTER _ From Assembly to Growth by John Zacharis

GROWING MATTER FROM ASSEMBLY TO GROWTH

GROWING MATTER FROM ASSEMBLY TO GROWTH ΑΠΟ ΤΗ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΣΤΗΝ ‘ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ’ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ

Ερευνητική Εργασία Φοιτητής: Ιωάννης Ζαχαρής Επιβλέποντας καθηγητής: Κωνσταντίνος Ιωαννίδης Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Αρχιτεκτόνων Μηχανικών Σεπτέμβριος 2018

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

DELEUZE – GUATTARI – DE LANDA: Η ΟΝΤΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ: ΜΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΛΗΣ

Η ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ASSEMBLAGES ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΩΝ

CAPSULES _ Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ

GROUP FORMS _ Η ΜΟΝΑΔΑ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

ΒΙΟΜΙΜΗΣΗ [ ΒΙΟΣ + ΜΙΜΗΣΙΣ ] Η ΜΙΜΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ

37 39

ΒΙΟΜΙΜΗΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟΝ 20ο ΑΙΩΝΑ: Η ΜΟΡΦΗ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ARCOLOGY _ [ARCHITECTURE + ECOLOGY] ANALOGUE_TO_DIGITAL Η ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ-ΣΧΕΔΙΑΣΤΗ

45 56 67 67

KIESLER _ TO _ FRANK GEHRY: Η ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ

Η ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ ΩΣ ΜΟΡΦΙΚΟΣ ΚΑΤΑΛΥΤΗΣ

[GROWTH] _ «ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ» ΤΗ ΔΟΜΗ Η ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

83 87

BEHAVIOR + COMPLEXITY: ΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΞΗΣ ΕΝΟΣ ΦΥΣΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΚΥΤΤΑΡΙΝΗ _ ΧΙΤΙΝΗ _ ΚΟΛΛΑΓΟΝΟ _ ΜΕΤΑΞΙ: Η ΔΟΜΙΚΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΘΗΚΗ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ

Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΟΧΗ ΣΤΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΕΡΓΟ ΤΗΣ NERI OXMAN

109

ΑΝΤΙ ΕΠΙΛΟΓΟΥ

127

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

131

ΑΛΛΕΣ ΠΗΓΕΣ

133

ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΕΣ

133

ΒΙΝΤΕΟ

134

ΠΗΓΕΣ ΕΙΚΟΝΩΝ

135

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η μελέτη της φύσης, η προσπάθεια κατανόησης και μίμησής της, αποτελούν συνεχείς ενέργειες του ανθρώπου, γεγονός που επηρέασε την επιστήμη, την τεχνολογία, την τέχνη και την αρχιτεκτονική. Ο άνθρωπος, ως αναπόσπαστο κομμάτι της, επιχειρεί συνεχώς να ανακαλύψει και να μεταφράσει τα μυστικά της, ιδιαίτερα μέσω της Βιολογίας, η οποία αποτελεί την φυσική επιστήμη που μελετάει τη ζωή και τους ζωντανούς οργανισμούς, αναλύοντας τη φυσική τους δομή, τη χημική τους σύσταση, τη λειτουργία, την ανάπτυξη και την εξέλιξή τους.1 Η Βιολογία αποτέλεσε έναν από τους κυρίαρχους επιστημονικούς κλάδους του 20ο αιώνα, ενώ βρίσκεται στο επίκεντρο και στον 21ο αιώνα. Όλοι οι κλάδοι βρίσκονται στη διαδικασία μιας μεγάλης αναθεώρησης, μέσα στην οποία οι έννοιες που προέρχονται από βιολογικές μελέτες αποκτούν νέα ώθηση και προσφέρουν γνώσεις και νέα παραδείγματα για όλες τις δημιουργικές πρακτικές σε πολλά πεδία δημιουργικής προσπάθειας. Νέα ερευνητικά θέματα, νέοι τρόποι ανάλυσης και ανάπτυξης και νέοι τρόποι εργασίας προέκυψαν από τη διασταύρωση των διαχωρισμένων και διακριτών επαγγελμάτων και ακαδημαϊκών κλάδων. Τα συστήματα διαβίωσης, η σχέση τους μεταξύ τους και τα φυσικά περιβάλλοντα μέσα στα οποία αναπτύσσονται και συνυπάρχουν είναι πολύπλοκα, αλλά υπάρχει ένας μεγάλος όγκος εργασιών τον τελευταίο αιώνα που είχε βαθύ αντίκτυπο στην κατανόηση του φυσικού κόσμου. Η σύγχρονη συνθήκη, με την αυξανόμενη αστικοποίηση –περίπου ο μισός παγκόσμιος πληθυσμός κατοικεί σε πυκνοκατοικημένες περιοχές- και τις ραγδαίες κλιματικές και τεχνολογικές αλλαγές2, κρίνουν απαραίτητη την διεπιστημονική προσέγγιση της αρχιτεκτονικής πρακτικής, μέσα από μια κριτική ματιά, ώστε να επαναπροσδιοριστούν οι σχέσεις του ανθρώπου με το «φυσικό» περιβάλλον του. Το δομημένο περιβάλλον είναι, το νέο «φυσικό» σύστημα του ανθρώπου μέσα στο οποίο ενδημεί, επιβιώνει και αναπαράγεται. Συνεπώς, ο σχεδιασμός της νέας αυτής 1 Βασισμένο στον ορισμό από: «Aquarena Wetlands Project glossary of terms». Texas State University at San Marcos. Αρχειοθετήθηκε από το αρχικό στις 8 Ιουνίου 2004. 2 World’s population increasingly urban with more than half living in urban areas | UN DESA Department of Economic and Social Affairs. (2014, July 10). Ανακτήθηκε 21 Σεπτεμβρίου 2018, από http://www. un.org/en/development/desa/news/population/world-urbanization-prospects-2014.html

«φύσης», οφείλει και μπορεί να αποκτήσει ποιότητες του φυσικού κόσμου, οι οποίες θα ενταχθούν στο τεχνητό, πολιτιστικό, ή κοινωνικό, περιβάλλον, με σκοπό τη διατήρηση της ποιότητας ζωής και της βιοποικιλότητας3. Για αύτο το λόγο, η αρχιτεκτονική και η βιολογία αποκτούν μια αυξανόμενη αλληλοεξάρτηση. Η βιολογία αναγνωρίζει το κύτταρο ως τη βασική μονάδα της ζωής, τα γονίδια ως τη βασική μονάδα της κληρονομικότητας και την εξέλιξη ως τον κινητήρα που ωθεί τη δημιουργία και την εξαφάνιση των ειδών. Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι ανοικτά συστήματα που επιβιώνουν μετασχηματίζοντας την ενέργεια και μειώνοντας την τοπική τους εντροπία για να διατηρήσουν μια σταθερή και ζωτική κατάσταση που ορίζεται ως ομοιόσταση. Η μελέτη των εξελικτικών μηχανισμών των φυσικών συστημάτων, η ανάλυση της εντροπίας τους ως παράγοντας προσαρμοστικότητας και βιωσιμότητας, καθώς και ο αντίκτυπός τους στη μεταβολική προσέγγιση της αρχιτεκτονικής θα παρουσιαστούν εκτενέστερα στα επόμενα κεφάλαια. Αρχικά, θα παρουσιαστεί ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπιζόταν η δομή στην περίοδο του Μοντερνισμού και αργότερα, διάστημα κατα το οποίο αναδύονται τάσεις προς τη βιομίμηση4, οι οποίες θέλουν να αποσπαστούν από την καθομιλούμενη αρχιιτεκτονική, Το Ιαπωνικό μεταπολεμικό κίνημα των Μεταβολιστών, ακολούθησε μια διαφορετική προσέγγιση από τη Δυτική αρχιτεκτονική, αντιμετωπίζοντας το κτίριο ως μια συναρμολόγηση με διαφορετικούς μεταβολικούς κύκλους και εδραίωσε μια χαρακτηριστική τοπική αρχιτεκτονική,με ιδιαίτερες αναφορές στη φύση. Παράλληλα, θα αναλυθεί με ποιο τρόπο διάφοροι αρχιτέκτονες, μελέτησαν και εφάρμοσαν στις δομές τους τις τεχνικές και τους κανόνες της φύσης στη διάρκεια του 20ου αιώνα.

3 Βιοποικιλότητα, ή βιολογική ποικιλότητα, ονομάζεται κυρίως το σύνολο των γονιδίων, των βιολογικών ειδών, και των οικοσυστημάτων μιας περιοχής. [«Βιοποικιλότητα». Κέντρο περιβαλλοντικής εκπαίδευσης Καστοριάς. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 6 Φεβρουαρίου 2010. Ανακτήθηκε στις 22 Μαρτίου 2014, πηγή Wikipedia] 4 Η βιομίμηση αποτελεί τη μίμηση των μοντέλων, των συστημάτων και των στοιχείων της φύσης για την επίλυση σύνθετων ανθρώπινων προβλημάτων. [Vincent, Julian F. V.; et al. (22 August 2006). “Biomimetics: its practice and theory”, Ανακτήθηκε 7 Απριλίου 2015, πηγή Wikipedia]

Στη συνέχεια, θα αναλυθεί η μετάβαση από τον αναλογικό στον ψηφιακό σχεδιασμό, που συμβαίνει με την εφεύρεση του υπολογιστή και τον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιήθηκε ο ψηφιακός κόσμος στην αρχιτεκτονική και το σχεδιασμό. Παράλληλα, θα σχολιαστούν οι νέες ανάγκες που προέκυψαν με την έναρξη της Ψηφιακής Εποχής και πώς η αρχιτεκτομική ανταποκρίθηκε με νέα εργαλεία και μεθόδους. Τέλος, θα σχολιαστεί η αλλαγή από τη συναρμολόγηση (assembly) επιμέρους μερών σε ένα δομικό σύνολο στο σχεδιασμό της δομής ως μίας διαδικασίας «καλλιέργειας» (growth ως cultivate [καλλιεργώ]) της δομής, μέσω της συμβολής της Βιολογίας, αναλύοντας τον τρόπο λειτουργίας και επιβίωσης των φυσικών συστημάτων και χαρακτηριστικά case studies που υιοθετούν τις πρακτικές που αναφέρθηκαν παραπάνω.

/ ASSEMBLY_ Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ /

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

Οι τρεις βιομηχανικές επαναστάσεις αποτελούν σημείασταθμούς για το σύγχρονο κόσμο, καθώς σηματοδότησαν μια σειρά τεχνολογικών εξελίξεων που άλλαξαν δραματικά την καθημερινότητα του ανθρώπου σε παγκόσμιο επίπεδο. Η πρώτη βιομηχανική επανάσταση χρησιμοποίησε νερό και ατμό για να μηχανοποιήσει την παραγωγή, η δεύτερη χρησιμοποίησε ηλεκτρική ενέργεια για τη δημιουργία μαζικής παραγωγής και η τρίτη χρησιμοποίησε ηλεκτρονική και τεχνολογία πληροφοριών για την αυτοματοποίηση της παραγωγής.5 Η αρχιτεκτονική, ως ένα πεδίο που συμβαδίζει με τις τεχνολογικές εξελίξεις, απέκτησε νέες τάσεις και σχεδιαστικά εργαλεία που διεύρυναν την ευελιξία των σχεδιαστών. Η αυτοματοποίηση των διαδικασιών και η γραμμή παραγωγής άλλαξαν ριζικά τη βιομηχανία, η οποία τροφοδότησε την εξέλιξη της αρχιτεκτονικής και του design. Μια από τις σημαντικότερες εξελίξεις, που επηρέασε ιδιαίτερα την αρχιτεκτονική, ήταν η δυνατότητα συστηματικής παραγωγής τυποποιημένων μερών (modules), η οποία οδήγησε στη διαμόρφωση τυποποιημένων συνόλων. Η γραμμή παραγωγής πρόταξε έναν κόσμο αποτελούμενο από διακριτά μέρη, γεγονός που επηρέασε την αρχιτεκτονική σκέψη και σύλληψη. Οι σχεδιαστές και οι αρχιτέκτονες εκπαιδεύονταν να αντιμετωπίζουν τα αντικείμενα ως συναρμολογήσεις μεμονομένων μερών με διακριτές λειτουργίες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο Πύργος του Eiffel, ο οποίος αποτελεί ένα πολιτισμικό σύμβολο για την παγκόσμια κοινότητα, αλλά κατασκευάστηκε για να απεικονίσει την επικράτηση του νέου πάνω από το παλιό, καθώς και την νίκη του βιομηχανικού πλούτου σε βάρος των πλούσιων γαιοκτημόνων, που αποτέλεσαν εύπορη κοινωνική τάξη της Βρετανίας , η οποία βάσιζε τα έσοδά της στην εκμίσθωση και εκμετάλλευση της γης τους. Παράλληλα, οι εξελίξεις στην βιομηχανία συνέβαλαν και στην καθιέρωση και επέκταση του Μοντερνισμού, ένα πολιτιστικό κίνημα που η προέλευσή του βρισκόταν ήδη στη δεκαετία του 1880 και το οποίο είχε ήδη εμφανισθεί στη Γερμανία πριν από τον 5 Industrial revolutions: The 4 main revolutions in the industrial world. (2017, June 01). Ανακτήθηκε 17 Σεπτεμβρίου 2018, από https://www.sentryo.net/the-4-industrial-revolutions/

Παγκόσμιο Πόλεμο, παρά τον επικρατούμενο συντηρητισμό. Ο Ludwig Mies van der Rohe, Γερμανός αρχιτέκτονας στην εποχή του Μοντέρνου Κινήματος, ανέφερε χαρακτηριστικά ότι «Η αρχιτεκτονική είναι η θέληση μιας εποχής μεταφρασμένη σε χώρο»6, ενώ το «Less is more», φράση με την οποία ήθελε να δηλώσει ότι η απλότητα και η ευκρίνεια οδηγούν σε έναν καλό σχεδιασμό, αναφερόμενος στις μεταγενέστερες προσπάθειές του να μετουσιώσει τα κτίρια και τα συστατικά τους σε απλές μορφές στις οποίες η τέχνη και η τεχνική - γεωμετρία και ύλη - ενσωματώνονταιν σε μια πιο πειστική τεκτονική έκφραση.7 Το Bauhaus –ήταν μια γερμανική σχολή τέχνης που λειτουργούσε από το 1919 έως το 1933, συνδυάζοντας τις τέχνες και τις καλές τέχνες, και ήταν διάσημη για την προσέγγιση του σχεδιασμού που μπορούσε να δημοσιευτεί και να διδαχθεί- επηρεάστηκε ιδιαίτερα από το μοντερνισμό. Οι σχεδιαστικές καινοτομίες που συσχετίζονται συνήθως με τον Walter Gropius και το Bauhaus - οι ριζικά απλουστευμένες μορφές, ο ορθολογισμός και η λειτουργικότητα και η ιδέα ότι η μαζική παραγωγή συμβιβάζεται με το ατομικό καλλιτεχνικό πνεύμα.8 Η γερμανική εθνική οργάνωση σχεδιαστών Deutscher Werkbund -προηγήθηκε του Bauhaus- δημιουργήθηκε το 1907 από τον Hermann Muthesius για να εκμεταλλευτεί τις νέες δυνατότητες της μαζικής παραγωγής, με σκοπό να διατηρήσει την οικονομική ανταγωνιστικότητα της Γερμανίας με την Αγγλία. Πολλά θεμελιώδη ζητήματα χειροτεχνίας σε σχέση με τη μαζική παραγωγή, η σχέση χρησιμότητας και ομορφιάς, ο πρακτικός σκοπός της τυπικής ομορφιάς σε ένα κοινό αντικείμενο και η ύπαρξη μιας ενιαίας κατάλληλης μορφής. Ωστόσο, μέσα στο σύνολο των αρχιτεκτονικών έργων που εκπονήθηκαν, υπήρχαν αρκετοί που εντυπωσιάστηκαν και εμπνεύστηκαν από τη φύση και τους ζωντανούς οργανισμούς. Ασχολήθηκαν ιδιαίτερα με τις μορφές τις και τις μεταβολικές διαδικασίες της, όπως το κίνημα των 6 Ludwig Mies van der Rohe’s «Architecture and the Times» (1924), Modernist Architecture, Ανακτήθηκε 8 Σεπτεμβρίου 2018, από https://modernistarchitecture.wordpress.com/2010/10/25/ludwigmies-van-der-rohe%E2%80%99s-%E2%80%9Carchitecture-and-the-times%E2%80%9D-1924/ 7 What did Mies van der Rohe mean by less is more? | Architecture | Agenda. (δ.κ.). Ανακτήθηκε 5 Σεπτεμβρίου 2018, από http://de.phaidon.com/agenda/architecture/articles/2014/april/02/what-didmies-van-der-rohe-mean-by-less-is-more/ 8 Oxford Dictionary of Art and Artists (Oxford: Oxford University Press, 4η Έκδοση, 2009), ISBN 0-19953294-X, σελ. 64-66

Μεταβολιστών και οι αρχιτέκτονες Antoni Gaudí και Frei Otto. Ίσως να αντιλήφθηκαν νωρίς την ευφυία της ή να ήθελαν να αντιταχθούν σε αυτό το ρεύμα της μηχανιστικής αντιμετώπισης της δομής και να ανοίξουν νέους ορίζοντες στην θεωρητική σκέψη και πρακτική της εποχής τους. Παράλληλα, συγκεκριμένοι φιλόσοφοι ασχολήθηκε με την εξήγηση των ποlύπλοκων σχέσεων, τόσο της φύσης, όσο και της κοινωνίας και των ατόμων μεταξύ τους. Οι Gilles Deleuze και Félix Guattari επιχείρησαν να εξηγήσουν το σύνολο αυτών των σχέσεων μέσα από το Assemblage theory (Θεωρία της συναρμολόγησης), η οποία αναλύεται εκτενέστερα στην επόμενη ενότητα.

Εικ. 1. Το ρίζωμα της Cimicifuga Racemosa

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

DELEUZE – GUATTARI – DE LANDA: Η ΟΝΤΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ

Η θεωρία της συναρμολόγησης (Assemblage theory) αποτελεί μια οντολογική δομή, η οποία αναπτύχθηκε από τους Gilles Deleuze, Γάλλο φιλόσοφο, και τον Félix Guattari, Γάλλο ψυχοθεραπευτή, φιλόσοφο, σημειολόγο και ακτιβιστή, και παρουσιάστηκε στο βιβλίο τους «A Thousand Plateaus» το 1980. Παρέχει ένα από-κάτω-προς-τα-πάνω (bottom-up) πλαίσιο για την ανάλυση της κοινωνικής πολυπλοκότητας, δίνοντας έμφαση στην ρευστότητα, την ανταλλαξιμότητα και στις πολλαπλές λειτουργίες. Παράλληλα, βεβαιώνει ότι εντός ενός σώματος, οι σχέσεις των επιμέρους μερών δεν είναι σταθερές και προκαθορισμές, αλλά μπορούν να μετατοπιστούν και να αντικατασταθούν εσωτερικά και μεταξύ άλλων σωμάτων, για αυτό προσεγγίζει τα συστήματα μέσω των εξωτερικών σχέσεων. Ο Manuel DeLanda, Μεξικανο-Αμερικανός συγγραφέας, καλλιτέχνης και φιλόσοφος, ασχολήθηκε με τη θεωρία της συναρμολόγησης στο βιβλίο του «Assemblage Theory» του 2016, στο οποίο προσπάθησε να αποκωδικοποιήσει, να αποσαφηνίσει και να επαναπροσδιορίσει τη θεωρία των Deleuze/Guattari που εμφανίστηκε στα μέσα της 20ου αιώνα. Ένα από τα πρώτα προβλήματα που κλήθηκε να αντιμετωπίσει, είχε σχέση με την ορολογία. Η μεταφορά της λέξης agencement [fr., μτφ. διαρρύθμιση] στα αγγλικά ως assemblage [το ίδιο συμβαίνει και με τη μετάφραση της αντίστοιχης αγγλικής στα ελληνικά ως συναρμολόγηση), δεν καταφέρνει να μεταφέρει το ακριβές νόημα της αρχικής γαλλικής λέξης. Πρόκειται για έναν όρο, που αναφέρεται στη δράση της αντιστοίχισης ή της τοποθέτησης ενός συνόλου agencer [μτφ. Από Γαλλικά, συστατικών], καθώς και στο αποτέλεσμα μιας τέτοιας ενέργειας: ένα σύνολο τμημάτων που ταιριάζουν καλά μεταξύ τους. Η αγγλική λέξη που χρησιμοποιείται ως μετάφραση συλλαμβάνει μόνο τη δεύτερη από αυτές τις έννοιες, δημιουργώντας την εντύπωση ότι η έννοια αναφέρεται σε προϊόν και όχι σε διαδικασία.

Για το λόγο αυτό, ο DeLanda προτείνει απλώς να θεωρήσουμε ότι ο όρος agencement να είναι το όνομα της έννοιας, δεδομένου ότι η ίδια η έννοια δίνεται από τον ορισμό της. Πιο συγκεκριμένα, ο ορισμός που δίνει ο ίδιος στο βιβλίο του είναι ο εξής: «Τι είναι μια συναρμολόγηση; Πρόκειται για μια πολλαπλότητα που αποτελείται από πολλούς ετερογενείς όρους και καθορίζει δεσμούς, σχέσεις μεταξύ τους, σε ηλικίες, φύλο και κυριαρχία - διαφορετικές φύσεις. Έτσι, η μοναδική ενότητα της συναθροίσεως είναι αυτή της συν-λειτουργίας: είναι μια συμβίωση, μια «συμπάθεια». Δεν είναι ποτέ συσχετισμοί που είναι σημαντικοί, αλλά συμμαχίες, κράματα· αυτά δεν είναι διαδοχές, γραμμές καταγωγής, αλλά μεταδόσεις, επιδημίες, ο άνεμος.»9 Στον ορισμό αυτό, τονίζονται δύο πτυχές της έννοιας: ότι τα τμήματα που είναι συναρμολογημένα, δεν είναι ομοιόμορφα, ούτε στη φύση, ούτε στην προέλευση και ότι η ένωση συγκεντρώνει ενεργά αυτά τα μέρη, δημιουργώντας σχέσεις μεταξύ τους. Η αντίθεση ανάμεσα στις συσχετίσεις και τις συμμαχίες μας δίνει μια ένδειξη σχετικά με τον τύπο των σχέσεων που απαιτούνται για να συγκρατηθούν τα μέρη μαζί. Ορισμένες σχέσεις, όπως αυτή μεταξύ των γονέων και των απογόνων τους, ή εκείνες μεταξύ αδελφών, καθορίζουν την ίδια την ταυτότητα των όρων που συνδέονται. Παραδοσιακά, οι σχέσεις αυτές χαρακτηρίζονται ως σχέσεις «εσωτερικότητας». Από την άλλη πλευρά, όταν δύο ομάδες ανθρώπων που σχετίζονται με την καταγωγή, εισέρχονται σε μια πολιτική συμμαχία, αυτή η σχέση δεν καθορίζει την ταυτότητά τους, αλλά τις συνδέει με σχέσεις «εξωτερικότητας». Είναι μια σχέση που δημιουργείται μεταξύ των δύο ομάδων, όπως ο αέρας που υπάρχει μεταξύ τους που μεταδίδει επιρροές που τις συνδέουν αλλά δεν τις συνιστούν. 10Οι όροι «εσωτερικότητα» και 9 DeLanda, Manuel. Assemblage Theory (Speculative Realism) (Kindle Locations 133-137). Edinburgh University Press. Kindle Edition. 10 Deleuze, G., Guattari, F., Anti-Oedipus, σελ. 147, 155

«εξωτερικότητα» είναι κάπως παραπλανητικοί επειδή υποδηλώνουν μια χωρική σχέση, μια σχέση μέσα ή έξω από κάτι. Μια καλύτερη επιλογή λέξεων, σύμφωνα με τον DeLanda, θα ήταν «ενδογενής» και «εξωγενής», αλλά η πρόθεση είναι σαφής: εάν μια σχέση αποτελεί την ίδια την ταυτότητα του τι σχετίζεται, δεν μπορεί να σεβαστεί την ετερογένεια των συστατικών, αλλά μάλλον τείνει να τα συνενώσει σε ένα ομοιογενές σύνολο.11 Οι Deleuze-Guattari, στο βιβίο τους «A Thousand Plateaus», αναφέρουν σχετικά με τα assemblages: «…σε όλα τα αντικείμενα, υπάρχουν γραμμές αρθρώσεων ή τμηματοποίησης, στρώματα και εδάφη. αλλά και γραμμές πτήσης, κινήσεις αποτρεπτικοποίησης και αποσταθεροποίησης. Τα συγκριτικά ποσοστά ροής σε αυτές τις γραμμές παράγουν φαινόμενα σχετικής βραδύτητας και ιξώδους ή, αντιθέτως, επιτάχυνσης και ρήξης. Όλα αυτά, οι γραμμές και οι μετρήσιμες ταχύτητες, αποτελούν μια συναρμολόγηση.»12 Ο Brent Adkins, Αμερικανός καθηγητής φιλοσοφίας, σε μια ανανεωμένη έκδοση του βιβλίου «Deleuze and Guattari’s: A Thousand Plateaus: A Critical Introduction and Guide», θεωρεί ότι το πραγματικό ερώτημα πίσω από την έννοια του assemblage είναι η εξής: «Τι είναι ένα αντικείμενο;». Σχετικά, αναφέρει ότι, όπως ανακάλυψε η φιλοσοφία αργότερα, ένα αντικείμενο συνδυάζει δύο αντιφατικές ιδιότητες: την σταθερότητα και την αλλαγή. Για τον Deleuze και τον Guattari, η θεώρηση της συναρμολόγησης αποτελεί απάντηση σε αυτό το παράδοξο την ταυτόχρονης ύπαρξης αυτών των δύο ιδιοτήτων σε ένα αντικείμενο, καθώς αυτές οι δύο ιδιότητες λειτουργούν ως δύο πόλοι ενός συνεχούς, στο πλαίσιο της συναρμολόγησης.13 11 DeLanda, Manuel. Assemblage Theory (Speculative Realism) (Kindle Locations 137-149). Edinburgh University Press. Kindle Edition. 12 Deleuze and Guattari, A Thousand Plateaus, σελ. 4. 13 Adkins, Brent. Deleuze and Guattari’s A Thousand Plateaus: A Critical Introduction and Guide (Critical Introductions and Guides) (Kindle Locations 242-244). Edinburgh University Press. Kindle Edition.

Εικ. 2. Bricolage Assemblages against Seamless Totalities

Έτσι, οι Deleuze και Guattari χρησιμοποιούν τις συναρμολογήσεις, ως απόκριση στο παράδοξο του πράγματος, που κατέχει, από κάποια άποψη, τόσο την στάση όσο και την αλλαγή. Για τους ίδιους, αυτό το παράδοξο δεν επιλύεται με την ανάθεση της στάσης και της αλλαγής σε δύο οντολογικώς διακριτές ιδιότητες, που συμβαίνουν να συναντώνται σε ένα συγκεκριμένο πράγμα, αλλά υποστηρίζοντας ότι μια συναρμολόγηση έχει πάντα τάσεις, τόσο προς την στάση, όσο και ως αλλαγή, ως αφηρημένοι πόλοι ενός ενιαίου συνεχούς. Ο Barouch Spinoza, Εβραίο-Ολλανδικής καταγωγής φιλόσοφος, ασχολήθηκε με πολλές περιοχές του φιλοσοφικού λόγου. Η φιλοσοφία του Spinoza περιλαμβάνει τη μεταφυσική, την επιστημολογία, την πολιτική φιλοσοφία, την ηθική, τη φιλοσοφία του νου και της φιλοσοφία της επιστήμης. Ο Deleuze σχολιάζει τις θεωρίες του Spinoza στο βιβλίο του «DeSpinoza: Practical Philosophy», καθώς και το πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σώμα ως ένα μοντέλο για τους φιλοσόφους. Συγκεκριμένα αναφέρει: «Όταν ένα σώμα «συναντά» ένα άλλο σώμα ή μια ιδέα μια άλλη ιδέα, συμβαίνει ότι οι δύο σχέσεις συνδυάζονται μερικές φορές για να σχηματίσουν ένα ισχυρότερο σύνολο και μερικές φορές αποσυνθέτει το άλλο, καταστρέφοντας τη συνοχή των τμημάτων του ... βιώνουμε χαρά όταν ένα σώμα συναντά τη δική μας και μπαίνει σε σύνθεση μαζί του και θλίψη όταν, αντίθετα, ένα σώμα ή μια ιδέα απειλεί τη συνοχή μας.»14 Ο ίδιος ο Spinoza αναφέρει ότι ένα σώμα είναι μια αναλογία κίνησης και ανάπαυσης, μια συναρμολόγηση είναι μια αναλογία των τάσεων του, προς τη σταθερότητα και την αλλαγή. Παράλληλα, η ριζοσπαστική σκέψη των δύο φιλοσόφων, εμφανίζεται στην έννοια της συναρμολόγησης, μέσα από τη συνέχεια (continuity) του λογικού και του νοητού, σε αντίθεση με την επικράτηση της ασυνέχειας (discontinuity) μεταξύ αυτών των δύο , η οποία κυριαρχούσε στη Δυτική φιλοσοφία. Για παράδειγμα, ένα ξύλινο γραφείο, έχει πολλές ουλές και λεκέδες στην κορυφή και μερικά συρτάρια λείπουν. Είναι ακόμα αναγνωρίσιμο ως γραφείο, αλλά είναι επίσης εύκολο να φανταστούμε ότι αυτό το είδος φθοράς, συμβαίνει στο σημείο όπου το γραφείο δεν είναι 14 Deleuze, Gilles; Hurley, Robert (1988). Spinoza: Practical Philosophy. San Francisco, σελ 19

πλέον αναγνωρίσιμο ως γραφείο. Επιπλέον, πολύ πριν συμβεί αυτό, δεν θα είναι πλέον χρήσιμο ως γραφείο. Ενώ ο Ηράκλειτος και ο Παρμενίδης επεδίωκαν να ελαχιστοποιήσουν είτε τη σταθερότητα είτε την αλλαγή, που αναφέρθηκαν παραπάνω, ο Πλάτωνας απάντησε στο πρόβλημα, διαχωρίζοντας αυστηρά αυτές τις δύο ιδιότητες, στην ασυνέχεια του λογικού και του κατανοητού. Η καθιέρωση της ασυνέχειας μεταξύ του λογικού και κατανοητού, όπως είδαμε, είναι η εναρκτήρια χειρονομία της δυτικής φιλοσοφίας και υπήρξε ο κυρίαρχος τρόπος αντιμετώπισης του παραδόξου του «αντικειμένου». Η σταθερότητα ενός πράγματος αποδίδεται στον νοητό χαρακτήρα του, ενώ η ικανότητα του αντικειμένου να υποστεί αλλαγές, αποδίδεται στον λογικό του χαρακτήρα. Ως επί το πλείστον, οι ιδιότητες που σχετίζονται με την νοητή φύση του αντικειμένου είναι η ουσία του, ενώ οι ιδιότητες που σχετίζονται με τη λογική του φύση είναι τα ατυχήματα του. Ο Adkins, πάνω στο ίδιο βιβλίο, επεξηγεί και τη χρήση των plateaus από τους Deleuze-Guattari, τα οποία αποτελούν, σύμφωνα με τον ίδιο, μια συναρμολόγηση (assemblage). Αναλυτικότερα, ο όρος plateau προέρχεται από το έργο του Gregory Bateson στην ανθρωπολογία, ενώ οι Deleuze και Guattari τον περιγράφουν ως «μια συνεχή, αυτοδονητική περιοχή εντάσεων, των οποίων η ανάπτυξη αποφεύγει κάθε προσανατολισμό προς ένα σημείο αποκορύφωσης ή ένα εξωτερικό τέλος»15. Υπάρχουν δύο σημαντικά πράγματα που πρέπει να σημειωθούν σε αυτό το σημείο σχετικά με την απόκτηση του όρου. Πρώτον, ένα plateau κατασκευάζεται από εντάσεις. Η έννοια της έντασης, βέβαια, μας φέρνει πίσω στην θέση της συνέχειας (continuity). Οι εντάσεις υπάρχουν ως συνεχείς διαβαθμίσεις και όχι ως διακριτά σημεία. Η σκέψη ενός plateau, στην αίσθηση του Bateson, είναι ένας τρόπος σκέψης για τις συναθροίσεις από την άποψη της συνέχειας και όχι της ασυνέχειας. Δεύτερον, τα plateau είναι μη τελεολογικά16. Δεν υπάρχει σωστό τέλος προς το οποίο τα plateau τείνουν. Τα plateau δεν αναζητούν φυσικά την πλήρη έκφραση της μορφής τους, ούτε κρίνονται από το αν έχουν επιτύχει ή όχι αυτή τη μορφή. Ο λόγος που τα plateau είναι μη τελεολογικά είναι ότι είναι υαλώδη, αυτο-οργανωτικά, παράγουν τη δική τους μορφή, όχι 15 Deleuze and Guattari, A Thousand Plateaus, σελ. 22. 16 Η Τελεολογία είναι μία φιλοσοφική ιδέα ότι τα πράγματα έχουν σκοπούς ή αιτίες. Είναι η άποψη ότι οι εξελίξεις οφείλονται στο σκοπό ή το σχεδιασμό ο οποίος εξυπηρετείται από αυτές. (Wikipedia)

ως αιώνια ουσία αλλά ως σταθερή κατάσταση.17 Στην επόμενη ενότητα, θα αναλυθεί πώς εμφανίζεται η θεωρία της Συναρμολόγησης των Deleuze-Guattari στην μεταπολεμική αρχιτεκτονική της Ιαπωνίας, όπου αναδύεται το κίνημα των Μεταβολιστών. Η συνύπαρξη τάσης και αλλαγής λαμβάνει υπόσταση στην αρχιτεκτονική τους, καθώς και η συμβιωτικές σχέσεις και η ετερογένεια που αναπτύσσονται μεταξύ των μερών του συνόλου μιας Μεταβολικής δομής.

17 Adkins, Brent. Deleuze and Guattari’s A Thousand Plateaus: A Critical Introduction and Guide (Critical Introductions and Guides) (Kindle Locations 333-341). Edinburgh University Press. Kindle Edition.

Εικ. 3. Marine City Kiyonori Kikutake

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ: ΜΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΠΟΛΗΣ

Ο Μεταβολισμός αποτελεί το μεταπολεμικό Ιαπωνικό αρχιτεκτονικό κίνημα, που συστήνεται τη δεκαετία του 60’ από τους Kengo Tange, Kiyonori Kikutake, Kisho Kurokawa and Fumihiko Maki, όταν παρουσιάζεται το μανιφέστο του, στο Παγκόσμιο Συνέδριο Σχεδιασμού στο Τόκυο. Το μανιφέστο του Μεταβολισμού ξεκινούσε ως εξής: «Ο μεταβολισμός είναι το όνομα της ομάδας, στο οποίο κάθε μέλος προτείνει περαιτέρω σχέδια του ερχόμενου κόσμου μέσω των συγκεκριμένων σχεδίων και απεικονίσεών του. Θεωρούμε την ανθρώπινη κοινωνία ως μια ζωτική διαδικασία - μια συνεχή εξέλιξη από άτομο σε νεφέλωμα. Ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούμε μια τέτοια βιολογική λέξη, το μεταβολισμό, είναι ότι πιστεύουμε ότι ο σχεδιασμός και η τεχνολογία θα πρέπει να αποτελούν ένδειξη της ανθρώπινης κοινωνίας. Δεν πρόκειται να δεχθούμε το μεταβολισμό ως φυσική διαδικασία, αλλά προσπαθούμε να ενθαρρύνουμε την ενεργό μεταβολική ανάπτυξη της κοινωνίας μας μέσω των προτάσεών μας.»18 Το συνέδριο χρηματοδοτήθηκε από το σύνολο της Ιαπωνικής βιομηχανίας, με σκοπό τη συνένωση και προβολή των επαγγελμάτων που υποστηρίζουν τον εμπορικό τομέα της χώρας, καθώς και την υιοθέτηση ενός ενοποιημένου ύφους και συντονισμού, αναγνωρίσιμων στον υπόλοιπο κόσμο. Το σύνολο των αρχιτεκτόνων συζητούσε, σε τακτά διαστήματα, για διάφορα projects, όπως το ουτοπικό σχέδιο του Kikutake «City Over The Sea». Αυτά τα ουτοπικά αρχιτεκτονικά σχέδια ώθησαν στην θεώρηση της πόλης ως ενός οργανισμού, ο οποίος αλλάζει σε διαφορετικούς ρυθμούς. 18 Koolhaaas, R (2011), Project Japan: Metabolism Talks..., TASCHEN

Εικ. 4. Shinto shrine 20

Εικ. 5. Marine City, Kiyonori Kikutake

Ο Μεταβολισμός19 αποτέλεσε μία εκτεταμένη βιολογική αναλογία, που είχε σκοπό να αντικαταστήσει την μηχανική αναλογία της ορθόδοξης μοντέρνας αρχιτεκτονικής. Συνέκρινε κτίρια και πόλεις με την ενεργειακή διαδικασία που εντοπίζεται στο σύνολο της ζωής: οι κύκλοι της αλλαγής, η συνεχής ανανέωση και η καταστροφή του οργανικού ιστού. Γενικότερα, η φιλοσοφία του κινήματος αντηχούσε την Ταοϊστική φιλοσοφία της κοσμικής αλλαγής και της αέναης ανάπτυξης, η οποία επιτρέπει άπειρες παραλλαγές πάνω σε αυτό το θέμα. Στα θεωρητικά αστικά έργα τους, οι Μεταβολιστές θεώρησαν τη θάλασσα και τον ουρανό ως ανθρώπινα ενδιαιτήματα του μέλλοντος και πρότειναν μια πόλη να μεγαλώνει, να μεταμορφώνεται και να 19 Στην βιολογία, ο μεταβολισμός αποτελεί σύνολο των βιοχημικών αντιδράσεων που πραγματοποιούνται στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών. Συνεπώς, περιλαμβάνει όλες εκείνες τις βιοχημικές διαδικασίες, που εμπλέκονται στην παραγωγή και στην απελευθέρωση της ενέργειας. Ο μεταβολισμός διακρίνεται σε δύο σκέλη, τον καταβολισμό και τον αναβολισμό. Ο καταβολισμός περιλαμβάνει τις αντιδράσεις διάσπασης πολύπλοκων ουσιών σε απλούστερες, με παράλληλη συνήθως απόδοση ενέργειας. Ο αναβολισμός περιλαμβάνει τις αντιδράσεις σύνθεσης πολύπλοκων χημικών ουσιών.Για την πραγματοποίηση των αντιδράσεων σύνθεσης καταναλώνεται συνήθως ενέργεια. Οι καταβολικές δηλαδή αντιδράσεις αποδίδουν ενέργεια (εξώθερμες), ενώ οι αναβολικές απορροφούν ενέργεια (ενδόθερμες). Η ενέργεια που παράγεται στα κύτταρα των οργανισμών αποθηκεύεται στους χημικούς δεσμούς των βιομορίων. Για να σχηματιστούν αυτοί οι δεσμοί απαιτείται ενέργεια, την οποία αποδίδουν στο περιβάλλον. Εν προκειμένω όλες οι μεταβολικές αντιδράσεις πραγματοποιούνται σε διάφορα χρονικά στάδια, όπου δημιουργούνται ή διασπώνται βαθμιαία χημικές ενώσεις. Κάθε τέτοιο στάδιο της «μεταβολικής οδού» καταλύεται από διαφορετικό κάθε φορά ένζυμο, η δομή του οποίου φέρεται να κωδικοποιείται από συγκεκριμένο γονίδιο. Το δε τελικό προϊόν κάθε τέτοιας διαδικασίας ονομάζεται μεταβολίτης. (Wikipedia)

Εικ. 6. Shinto shrine of Ice, Ανακατασκευή

πεθαίνει σαν ένας οργανισμός. Για να διευκολύνουν την ανάπτυξη και την αναγέννηση της σύγχρονης πόλης, ζήτησαν την καθιέρωση ενός συστήματος αστικού σχεδιασμού που θα διακρίνει στοιχεία διαφορετικών κλιμάκων και διάρκειες, δηλαδή το «μόνιμο στοιχείο», όπως η αστική υποδομή, έναντι του «παροδικού στοιχείου», τα μεμονωμένα σπίτια. Ανταποκρινόμενοι στους ξεχωριστούς “μεταβολικούς κύκλους” της πόλης, τα σχέδια των Μεταβολιστών χαρακτηρίζονταν συχνά από το συνδυασμό μιας μεγαδομής, που χρησιμεύει ως μόνιμη βάση και από πολλές μεμονωμένες μονάδες που συνδέονται με τη δομή και υπόκεινται σε συχνότερη αντικατάσταση. Για παράδειγμα, η θαλάσσια πόλη του Kikutake χαρακτηρίστηκε από πολυάριθμες τυποποιημένες μονάδες στέγασης που ήταν τοποθετημένες σε λίγους τεράστιους κυλινδρικούς πύργους από σκυρόδεμα. Οι πύργοι που χρησιμεύουν ως η κύρια δομή της πόλης θα αυξηθούν, καθώς ο πληθυσμός θα αυξηθεί και τα ατομικά υποκείμενα που ζουν θα πραγματοποιούν περιοδική αυτο-ανανέωση. Ως δραματική αναπαράσταση της έννοιας της μεταβολιστικής πόλης ως διαδικασίας, αυτός ο συνδυασμός μεγαδομής και κυττάρου, έγινε το εμπορικό σήμα της αρχιτεκτονικής τους. Οι Μεταβολιστές καταφέρνουν, μέσα από τη φιλοσοφία τους, να «παγώσουν» το χρόνο. Επιτρέπουν στις δομές να παραμένουν αναλλοίωτες, ενώ άλλες φθείρονται, μέσα από το διαχωρισμό των μερών ενός κτιρίου ή μιας πόλης, τα οποία έχουν διαφορετικούς ρυθμούς αλλαγής. Η μεταβολική θεωρία διακρίνει τους διαφορετικούς ρυθμούς της παλαίωσης (η φθορά του μηχανικού εξοπλισμού είναι ταχύτερη από αυτή της δομής), έτσι ώστε να μην απαιτείται η καταστροφή ολόκληρου του κτιρίου, η μέρους της πόλης, κάθε φορά που κάτι καταστρέφεται. Η πρακτική της αδιάκοπης αλλαγής ήταν γνώριμη στην Ιαπωνική αρχιτεκτονική με τα ξύλινα κτίρια και τους ναούς Shinto, οι οποίοι ανακατασκευάζονταν κάθε 20 χρόνια. Οι ναοί αυτοί, δεν αποτελούσαν αναβιώσεις ή αντιγραφές με βάση τη Δυτική έννοια, αλλά ακριβείς μεταφορές των αρχικών, των οποίων η πανομοιότυπη μορφή και αναδημιουργία σταματάει το χρόνο, ή τουλάχιστον καταργεί την ιστορική αλλαγή.

Εικ. 7. Takara Beautilion Kisho Kurokawa, Osaka

Η ΜΟΡΦΟΠΟΙΗΣΗ ΤΩΝ ASSEMBLAGES ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΤΩΝ Η αρχιτεκτονική των Μεταβολιστών παρουσιάζει, τόσο την έννοια της συναρμολόγησης (assembly), όσο και της ανάπτυξης (growth). Η πρώτη είναι αυτή που θα μας απασχολήσει στην παρούσα ενότητα. Τα αρχιτεκτονικά έργα του Μεταβολισμού εμφανίζουν τις δύο ιδιότητες του αντικειμένου: την σταθερότητα και την αλλαγή. Αυτές οι δύο ιδιότητες αποτελούν τους πόλους ενός συνεχούς· μιας δομής που συνεχώς ανανεώνεται και αναδιοργανώνεται με κριτήριο τη φθορά. Ο κορμός της δομής, παραμένει αναλλοίωτος και αμετάβλητος (σταθερότητα), ενώ παράλληλα τα επιμέρους μέρη του μπορούν να αντικατασταθούν (αλλαγή). Σε ευρύτερο πλαίσιο, η πόλη και οι δομές που την συν-αποτελούν, είναι ένα σύνολο συναρμολογήσεων, που υλοποιούνται με διαφορετικούς ρυθμούς. Η μεταβολιστική αρχιτεκτονική της Ιαπωνίας επηρέασε και επηρεάζει βαθύτατα την παγκόσμια αρχιτεκτονική σκέψη και πρακτική. Η κατηγοριοποίηση των παρακάτω ενοτήτων παρουσιάζει τις τυπολογίες δομών του μεταβολικού κινήματος:

Εικ. 8. Η κάψουλα, Nakagin Tower, Tokyo 25

Εικ. 9. Nakagin Tower Kisho Kurokawa, Tokyo

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

CAPSULES _ Η ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ

Το κίνημα εστίασε στην τεχνική της προκατασκευής (prefabrication), ώστε, όχι μόνο να παράγει μαζικά με γνώμονα την τεχνολογική βιομηχανοποίηση, αλλά να υλοποιεί αρχιτεκτονικά έργα με στόχο την ατομικότητα και την ποικιλία, αρχές που υποστηρίζουν τον μεταβολικό κύκλο και συστήνουν στην αρχιτεκτονική ένα οικολογικό σύστημα. Η κάψουλα αποτελεί το βασικό εξάρτημα στις δομές των Μεταβολιστών. Πρόκειται για τη δομική μονάδα, η οποία έχει τη δική της οργάνωση και κατέχει το δικό της μεταβολικό ρυθμό ως προς τη φθορά. Είναι ένα ανταλλάξιμο μέρος του συστήματος του κτιρίου, το οποίο παρουσιάζεται ως ένα κύτταρο του ευρύτερου συνόλου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το Nakagin Capsule Tower που σχεδιάστηκε και υλοποιήθηκε μέσα σε 30 μέρες, από τον Kisho Kurokawa το 1972 , στην περιοχή Shimbashi στο Τόκυο. Πρόκειται για ένα κτίριο που συνδύαζε κατοικίες και γραφεία, αποτελούνταν από 144 κάψουλες, τοποθετημένες σε διαφορετικές γωνίες μεταξύ τους, στερεωμένες πάνω σε δύο συμπαγείςκαι αλληλοσυνδεδεμένους πύργους, 10 και 13 ορόφων αντίστοιχα. Ο Kurokawa κατάφερε να στερεώσει την κάθε κάψουλα με μόλις 4 βίδες υψηλής αντοχής, κρατώντας έτσι δυνατή την ανταλλαξιμότητα της μονάδας. Η κάθε κάψουλα είχε διαστάσεις 4 x 2,5 μέτρα, παρέχοντας αρκετό χώρο για ένα άτομο, ενώ υπήρχε η δυνατότητα να συνενωθούν περισσότερες κάψουλες μεταξύ τους. Ο εξοπλισμός ήταν προσκολλημένος στα τοιχώματα της κάψουλας και υπήρχε ένα κεντρικό κυκλικό άνοιγμα διαμέτρου 1,3 μέτρων. Ο Kurokawa, με το συγκεκριμένο project, φαίνεται να διαιωνίζει και να εκσυγχρονίζει τις αρχές της Ιαπωνικής κουλτούρας, στην οποία η πόλη και το κτίριο, κατασκευασμένα από φυσικά υλικά, έχουν μια απρόβλεπτη χρονική διάρκεια ζωής, καθώς και μια προσκαιρότητα.20

20 Nakagin Capsule Tower: Revisiting the Future of the Recent Past, The Thinking Architect (15 Δεκεμβρίου 2015 ). Ανακτήθηκε 9 Σεπτεμβρίου 2018, από https://thethinkingarchitect.wordpress. com/2015/12/19/nakagin-capsule-tower-revisiting-the-future-of-the-recent-past/#_edn44

Εικ. 10. Nakagin Capsule module, Interior

Εικ. 11. Ισομετρικό σχέδιο της κάψουλας, Διαστάσεις: 2.5 m x 4 m x 2.5 m

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

GROUP FORMS _ Η ΜΟΝΑΔΑ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ

Η αρχιτεκτονική των Μεταβολιστών, ασχολήθηκε ιδιαίτερα με μεγαδομές, όπως αποδεικνύει και η πλειοψηφία των project που παρουσιάστηκαν τη δεκαετία του 60’. Ωστόσο, υπήρξαν άλλες δύο τυπολογίες και θεωρήσεις σχεδιασμού, που είχαν διαφορετικό τρόπο σκέψης, πάνω στην πόλη και στο σύστημα. Ο Fumihiko Maki, μαζί με το μεταβολιστή Masato Otaka, εισήγαγε την έννοια της «ομαδικής μορφής» (group form) στο δοκίμιο «Towards the Group Form», που δημοσιεύτηκε στο μανιφέστο μεταβολισμού. Ο Maki ήταν κριτικός απέναντι στην ουτοπική ιδέα της μεγαδομής (megastructure) και πρότεινε την ομαδική μορφή ως εναλλακτική λύση, την οποία όρισε πιο συνεκτικά στο βιβίο του «Investigations in Collective Form», που δημοσιεύθηκε το 1964. Σε αντίθεση με την ιεραρχική οργάνωση της μεγαδομής, που δίνει προτεραιότητα στη βασική δομή πάνω σε μεμονωμένες μονάδες, ο Maki πρότεινε ότι η τάξη θα πρέπει να προκύπτει από την ομαδοποίηση μεμονωμένων στοιχείων. Αυτή η τάξη βασίζεται στη σχέση μεταξύ μέρους και συνόλου, όπως συχνά παρατηρείται στη διαμόρφωση λαϊκών οικισμών όπως οι ιταλικές πόλεις λόφων, τα χωριά της Βόρειας Αφρικής και τα ιαπωνικά γραμμικά χωριά: οι μεμονωμένες μονάδες είναι γενετικά στοιχεία, που ορίζονται από ένα πρωτότυπο, που καθορίζει τον γενικό χαρακτήρα του συνόλου.21 Η ομαδική μορφή επιτρέπει στο σύνολο να μεγαλώνει και να ανανεώνεται, χωρίς να επηρεάζει τον γενικό χαρακτήρα του, καθώς το σύστημα διατηρεί μια δυναμική ισορροπία. Η έμφαση του σχεδιασμού, επομένως, μετατοπίζεται από μια φυσική δομή σε μια διαρκή τάξη, που αποτελεί τη βάση της εξέλιξης της πόλης. Η ιδέα του Maki για την ομαδική μορφή (group form), αν και ποτέ δεν έγινε κυρίαρχο μοντέλο σχεδιασμού, επηρέασε βαθιά την πρακτική. Δίνοντας προτεραιότητα σε μεμονωμένα στοιχεία αντί του συστήματος και σε μια αισθητήρια τάξη αντί μίας υλικής τάξης, η έννοια της ομαδικής μορφής βρήκε ομοιότητες με τον Oλλανδικό Στρουκτουραλισμό, με επικεφαλής τον Aldo van Eyck, ένα από τα μέλη της Team 10. Τόσο ο 21 Maki, F. (1964), Investigations in Collective Form, St. Louis: Washington University

Εικ. 12. Amsterdam Orphanage, Aldo van Eyck

Εικ. 13. Centraal Beheer Offices, Herman Hertzberger

Maki, όσο και ο van Eyck εμπνεύστηκαν από παραδοσιακούς ανθρώπινους οικισμούς και προσπάθησαν να μετατρέψουν την άτυπη τάξη τους σε σύγχρονη αστικοποίηση, δημιουργώντας μια αμοιβαία σχέση μεταξύ μέρους και ολόκληρου, μικρού και μεγάλου, καθώς και οικίας και πόλης. 22 Το Ορφανοτροφείο του Άμστερνταμ του Van Eyck και το Central Beheer του Hermann Hertzberger είναι δύο κτίρια, εμβληματικά αυτής της αμοιβαίας σχέσης, σε όλες τις κλίμακες, ως μια καθοριστική τακτική μιας στρατηγικής σχεδιασμού ομαδικών δομών. Η θεωρία του Maki συνέβαλε επίσης σε μια νέα συμφραζόμενη και περιστασιακή στάση απέναντι στην αρχιτεκτονική και στην πόλη, η οποία προέκυψε στην Ιαπωνία και τη Δύση κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του ‘70 και αποκρυσταλλώθηκε από τον Colin Rowe και στην Collage City του Fred Koetter. Αντί να επιβάλει ένα περιεκτικό πλαίσιο για τη ρύθμιση της αστικής επέκτασης και μετασχηματισμού, η ομαδική μορφή προήγαγε την αναγνώριση και τον σεβασμό της προϋπάρχουσας αστικής υφής και τόνισε την εγγενή διαδικασία φυσικής ανανέωσης της πόλης ως μια νέα μέθοδο για επεμβάσεις σχεδιασμού.

22 Steps toward a Configurative Discipline, Forum 16, no. 3 (1962): 81-94.

Εικ. 14. The Golgi Structure, Fumihiko Maki

Εικ. 15. The Golgi Structure, Fumihiko Maki

Εικ. 16. Πειραματισμοί στην συλλογική μορφή, Fumihiko Maki

Εικ. 17. Κορινθιακό κιονόκρανο

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

ΒΙΟΜΙΜΗΣΗ [ ΒΙΟΣ + ΜΙΜΗΣΙΣ ]

Η επιρροή της φύσης στην αρχιτεκτονική εμφανίζεται από τους αρχαίους πολιτισμούς. Ο βιομορφορισμός, δηλαδή η ενσωμάτωση φυσικών στοιχείων ως έμπνευση στο σχεδιασμό, προήλθε ενδεχομένως από την αρχή των ανθρωπογενών περιβαλλόντων και παραμένει μέχρι και σήμερα. Οι αρχαίοι Έλληνες και οι Ρωμαίοι ενσωμάτωσαν φυσικά μοτίβα στο σχεδιασμό όπως οι κίονες εμπνευσμένοι από τη δομή των δέντρων.23 Συγκεκριμένα, στους ναούς της κλασικής Ελλάδας εμφανίζεται ο Κορινθιακός ρυθμός, ο οποίος συνεχίζεται να χρησιμοποιείται και στα Ρωμαϊκά χρόνια και την Αναγεννησιακή αρχιτεκτονική. Πρόκειται για τον πιο διακοσμητικό ρυθμό, ο οποίος σύμφωνα με τον Βιτρούβιο, δημιουργήθηκε από τον Αθηναίο γλύπτη Καλλίμαχο, μετά από την παρατήρηση των φύλλων της ακάνθου που ξεφυτρώνουν μέσα από ένα αναθηματικό καλάθι.24 Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950, ο Αμερικανός βιοφυσικός και πολυμαθής Otto Schmitt αναπτύσσει την έννοια της «βιομιμητικής». Κατά τη διάρκεια της διδακτορικής του έρευνας, δημιούργησε τη σκανδάλη Schmitt μελετώντας τα νεύρα σε καλαμάρια, με σκοπό να σχεδιάσει μια συσκευή, που αναπαράγει το βιολογικό σύστημα της διάδοσης των νεύρων. Συνέχισε να επικεντρώνεται σε συσκευές που μιμούνται φυσικά συστήματα και μέχρι το 1957, είχε αντιληφθεί μια εναλλακτική της συνήθους άποψης της βιοφυσικής εκείνης της εποχής, μια άποψη που θα αποκαλούσε βιομιμητική. Η βιομιμητική ή βιομιμηρία είναι η απομίμηση των μοντέλων, των συστημάτων και των στοιχείων της φύσης με σκοπό την επίλυση σύνθετων ανθρώπινων προβλημάτων. Οι όροι «βιομιμητική» και «βιομιμηρία» προέρχονται από την αρχαία ελληνική: βίος (bios), ζωή, και μίμησις (mīmēsis), μίμηση, από μιμέΐσθαι (mīmeisthai), για να μιμηθεί, από μίμος, ηθοποιός. Πρόκειται για ένα πεδίο αρκετά συνδεδεμένο με τη βιονική (Bionics ή Biologically inspired engineering).25 23 Riegl, A. (1992), “The Arabesque” from Problems of style: foundations for a history of ornament, μτφ. από Evelyn Kain, Princeton, NJ: Princeton University, σελ. 266-305. 24 Vitruvius, 4.1. 9-10 25 Η βιονική ή βιολογικά εμπνευσμένη μηχανική είναι η εφαρμογή βιολογικών μεθόδων και συστημάτων που βρίσκονται στη φύση στη μελέτη και το σχεδιασμό των μηχανικών συστημάτων και της σύγχρονης τεχνολογίας. [Wikipedia contributors. (2018, July 22). Bionics. In Wikipedia, The Free Encyclopedia. Ανακτήθηκε 14:35, September 15, 2018, από https://en.wikipedia.org/w/index.php?title= Bionics&oldid=851499795 ]

Εικ. 18. Μάσκα αρχαίας τραγωδίας

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

Η ΜΙΜΗΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΦΙΛΟΣΟΦΙΑ

Η μίμηση αποτέλεσε βασικό στοιχείο της αρχαίας ελληνικής σκέψης και τέχνης. Ήταν βασικό μέρος της τελετουργικής διαδικασίας των Αρχαίων Μυστηρίων, που συνίσταντο από τις βασικές διαδικασίες του Μύθου, της Τελετής και της Μύησης. Μέσα από τις ιερές αυτές λειτουργίες,οι αρχαίοι Έλληνες μιμούνταν διάφορα μυθικά πρότυπα (π.χ. του Ηρακλή, του Διόνυσου, του Ορφέα, κ.ά) ως παραδειγματικά πρότυπα ζωής. Η συμμετοχή τους στη δύναμη και την ενέργεια του Μύθου γινόταν μέσω της μύησης [λατινικά initiare: αρχίζω να εισέρχομαι], η οποία ήταν μια τελετή περάσματος από την τρέχουσα ή παλαιά σε μια νέα και επιθυμητή κατάσταση (π.χ. από την άγνοια στη γνώση, από την πείνα στη χόρταση, από την επιθυμία στην υλοποίηση της, από το γήινο στο θεϊκό, κ.ο.κ.) μέσω της μίμησης συγκεκριμένων κατά περίπτωση πράξεων και δοκιμασιών. Η μιμητική αναπαράσταση του κυνηγιού είναι ένα παράδειγμα, που δείχνει τον κρίσιμο ρόλο της μίμησης στην επιβίωση. Όμως με το πέρασμα του χρόνου, το ανθρώπινο είδος πέρασε από την αναπαραστατική μίμηση πράξεων στην αναπαράσταση του εσωτερικού και του εξωτερικού κόσμου μέσω της ανάδυσης και της ανάπτυξης του προφορικού λόγου. Στην αρχαιοελληνική σκέψη τη λέξη Μίμησις (με τη γενική σημασία του όρου, δηλαδή κάνω ή αναδημιουργώ κάτι που έκανε κάποιος άλλος) τη βρίσκουμε σε αρκετούς συγγραφείς, όπως στον Ηρόδοτο (484 – 426 π.Χ.), ο οποίος σημειώνει: «…περιφέρει ανήρ νεκρόν εν σορώ ξύλινον πεποιημένον, μεμιμένον ες τα μάλιστα και γραφή και έργω …» και «…ούτοι επεάν σφι κομισθή νεκρός, δεικνύουσι τοισι κομίσασι παραδείγματα νεκρών ξύλινα, τη γραφή μ ε μ ι μ η μ έ ν α».26 Οι Πυθαγόρειοι θεωρούσαν τη μίμηση ως ένα μεταφυσικό, κοσμικό μηχανισμό αναπαραγωγής του μικρόκοσμου από τον πρότυπο συμπαντικό μακρόκοσμο των αριθμών και συγχρόνως ως ένα ανθρώπινο είδος μάθησης μέσω μίμησης. Ο Αριστοτέλης αναφέρει για τη μεταφυσική χρήση του όρου μίμηση από τους Πυθαγόρειους: «μιμήσει τα όντα φασίν 26 Ηρόδοτος, Ιστορίαι

είναι των αριθμών».27 Για έναν Πυθαγόρειο η κατασκευή του μαθηματικού οικοδομήματος δεν είναι τίποτα άλλο παρά η μίμηση της κατασκευής του ιδεατού, συμπαντικού, κοσμικού οίκου, («εστίας του σύμπαντος» και «κατοικία του Διός»).28 Επίσης, σύμφωνα με τους Πυθαγόρειους, το πιο ηθικό πρότυπο μίμησης των ανθρώπων, είναι οι φιλόσοφοι και οι μαθηματικοί, που γνωρίζουν την τάξη του σύμπαντος, και όχι οι πολιτικοί, που στοχεύουν στην κοινωνική τους αναγνώριση. Οι δύο κόσμοι – ο θνητός μικρόκοσμος των ανθρώπων, των ζώων και των αντικειμένων, καθώς και ο αθάνατος, θεϊκός μακρόκοσμος – είναι μετρήσιμοι. Και οι δύο συνίστανται από Αριθμούς – στη θεωρία αυτή τονίζεται με πολλή έμφαση η γνωστική όψη και το έλλογο στοιχείο (αριθμητική σύσταση του θνητού και αθάνατου κόσμου) της μεταφυσικής και της ανθρώπινης μίμησης.29 Ο Πλάτων (429-374 π. Χ.), όπως και οι Πυθαγόρειοι, θεωρεί ότι η μίμηση είναι μια μεταφυσική, αλλά και μια ανθρώπινη διαδικασία, η οποία διαδραματίζει καθοριστικό ρόλο στην επίλυση των δύσκολων (φιλοσοφικών) προβλημάτων, όπως είναι η καταγωγή και η δημιουργία του αθάνατου μακρόκοσμου και του θνητού, αισθητού μικρόκοσμου καθώς και η φύση των κόσμων, των Ιδεών, της αρετής, της τέχνης, κτλ. Στη θεωρία του Πλάτωνα, τα έργα τέχνης (π.χ. η δυσδιάστατη ζωγραφική απεικόνιση ενός προσώπου) θεωρούνται ως σκιώδεις, ατελείς μιμήσεις των αισθητών αντικειμένων, (π.χ. ενός τρισδιάστατου θνητού, υπαρκτού προσώπου), τα οποία με τη σειρά τους είναι σκιώδεις, ατελείς μιμήσεις των αθάνατων Ιδεών. Ο καλλιτέχνης μιμείται τον αισθητό κόσμο, που είναι μίμημα (είδωλο) του αληθινού κόσμου. Άρα το έργο της τέχνης είναι «μίμησις μιμήσεως» και ο καλλιτέχνης, ως «δημιουργός ειδώλων», είναι «τρίτος από της αλήθειας».30 Ο Αριστοτέλης (384-322 π. Χ.), σε αντίθεση με το δάσκαλό του Πλάτωνα, δεν υποτίμησε το ρόλο της μίμησης στη ζωή, την επιστήμη και την τέχνη. Ανέφερε, ότι η μίμηση είναι η διά των αισθητών μέσων 27 Αριστοτέλης, Μετά τα Φυσικά, Α 6, 987b11 28 Mattei, J. F. (1995), Heidegger: From Metaphysics to Thourght, State University of New YorkPress 29 Solman, M., Κugiumutzakis, G, (1998), Αναπτυξιακή ψυχολογία: Παρελθόν, Παρόν και Μέλλον, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης 30 Πλάτων, Πολιτεία, 596e, 597e, 598b, 599d

αναπαράσταση μιας πραγματικότητας. Υποστήριξε, επίσης, με σαφή τρόπο ότι η μίμηση βρίσκεται μέσα στη φύση των ζώων και του ανθρώπου, δηάδή είναι έμφυτη και ,όπως η μελωδία και ο ρυθμός, τελειοποιείται με τη συνήθεια. Υποστήριξε, τέλος, ότι ο άνθρωπος είναι το πιο μιμητικό από όλα τα ζώα. Γράφει σχετικά: «Η μίμηση είναι φυσική στα ανθρώπινα όντα από τη νεαρή ηλικία και συνέχεια. Ο άνθρωπος διαφέρει από τα άλλα ζώα στο ότι είναι ο πολύ μιμητικός. Τα πρώτα του βήματα στη μάθηση γίνονται διαμέσου της μίμησης και όλοι οι άνθρωποι ικανοποιούνται από τη μίμηση. Μιμούμενοι τη μελωδία και το ρυθμό αυτό είναι φυσικό για μας».31 Για τον Αριστοτέλη οι τέχνες μιμούνται και τελειοποιούν τη φύση. Η τέχνη είναι μιμητική και ως τέχνη είναι, σύμφωνα με τον αριστοτελικό ορισμό «έξις μετά του λόγου αληθούς ποιητική».32 Σε δύο φυσικές αιτίες αποδίδει τη γέννηση της ποίησης: στο «μιμείσθαι» και στο «χαίρειν τοις μιμήμασιν» μέσα από τις οποίες ο άνθρωπος«τάς μαθήσεις ποιείσθαι διά της μιμήσεως τάς πρώτας».33

31 Αριστοτέλης, Ποιητική1448 Β, βλ. επίσης Ηθικά Νικομάχεια, 1102-3 32 Αριστοτέλης, Ηθικά Νικομάχεια, 1140 a 33 Αριστοτέλης, Ποιητική ΙV, 1448 Β 1-5

Εικ. 19. Άνοψη της Sagrada Familia, Antoni Gaudí, Barcelona

Εικ. 20. Σχέδια πτητικών μηχανών, Leonardo da Vinci

[ASSEMBLY] _ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

ΒΙΟΜΙΜΗΤΙΚΕΣ ΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟΝ 20ο ΑΙΩΝΑ Η ΜΟΡΦΗ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

Ένα από τα πρώιμα παραδείγματα πιθανής βιομιμητικής ήταν η μελέτη των πτηνών για την ανθρώπινη πτήση. Αν και ποτέ δεν κατάφερε να δημιουργήσει μια «ιπτάμενη μηχανή», ο Leonardo Da Vinci (1452-1519) ήταν ένας έντονος παρατηρητής της ανατομίας και της πτήσης των πτηνών και έκανε πολλές σημειώσεις και σκίτσα στις παρατηρήσεις του, καθώς και σκίτσα ιπτάμενων μηχανών. Μελετώντας επίμονα, τόσο το ανθρώπινο σώμα, όσο και άλλους οργανισμούς, κατάφερε να αντιληφθεί και να αποκωδικοποιήσει τη λειτουργία και το ρόλο των επιμέρους μελών (parts) που συναποτελούν το ευρύτερο όλον των οργανισμών. Ο ίδιος εξάλλου ανέφερε ότι «η φύση είναι ο πιο σοφός και ευγενέστερος δάσκαλος»34. Έτσι, το φτερό των πτηνών, ένας πολύπλοκος μηχανισμός στον οποίο τα μέρη του λειτουργούν συνεργατικά για την επιτέλεση της λειτουργίας της πτήσης, συνέβαλλε ιδιαίτερα στον σχεδιασμό των πτητικών μηχανών, που κατασκευάστηκαν αργότερα από τους Αδελφούς Wright με απόλυτη επιτυχία. Παράλληλα, στα τέλη του 19ου αιώνα με τις αρχές του 20ου, αναδύεται ένα νέο καλλιτεχνικό ρεύμα, το Art Nouveau, το οποίο εμπνεύστηκε από τις δομές και την μορφή της φύσης. Η ένταξή του στην αρχιτεκτονική πρακτική, όμως, περιορίζεται στην διακόσμηση των αρχιτεκτονικών μερών με βιολογικά μοτίβα λουλουδιών και φυτικών μορφών, μια πρακτική που εμφανίζεται από την πρώιμη ιστορία, όπως την φυτική διακόσμηση του Κορινθιακού ρυθμού στην αρχαία Ελλάδα και αργότερα στα ρωμαϊκά χρόνια.

Εικ. 21. Σχέδιo φτερού, Leonardo da Vinci

Εικ. 22. Σχέδια πτητικών μηχανών, Leonardo da Vinci

Ωστόσο, ένας από τους πρωτοπόρους και πιο σύγχρονους αρχιτέκτονες που ασχολήθηκαν με τη βιομίμηση ήταν ο Ισπανός αρχιτέκτονας Antoni Gaudí. Όπως ο ίδιος είχε δηλώσει: «Το να είσαι αυθεντικός είναι να επιστρέφεις στην αρχή.» και για τον ίδιο, η αρχή ήταν η φύση.35 Ο τρόπος που μιμείται ή εφαρμόζει τις γεωμετρικές μορφές και αρχές τις φύσης παρουσιάζεται στον Καθεδρικό Ναό Sagrada Familia στην Βαρκελώνη. Ο Gaudí συνέλαβε αυτήν την εκκλησία σαν να ήταν η δομή ενός δάσους, με ένα σύνολο δέντρων που μοιράστηκαν σε διάφορους κλάδους για να στηρίξουν μια δομή διασταυρωμένων υπερβολοειδών θόλων. Τοποθέτησε τις κολώνες έτσι, ώστε να μπορούν να αντισταθούν καλύτερα στις κάθετες πιέσεις στο τμήμα τους. Τους έδωσε και ένα διπλό σπειροειδές σχήμα (δεξιόστροφη και αριστερόστροφη), όπως και στα κλαδιά και τους κορμούς δέντρων. Αυτό δημιούργησε μια δομή, που είναι τώρα γνωστή ως fractal. Ταυτόχρονα με τη διαμόρφωση του χώρου που το χωρίζει σε μικρές, ανεξάρτητες και αυτοσυντηρούμενες μονάδες, δημιουργεί μια δομή που υποστηρίζει τέλεια τις μηχανικές δυνάμεις έλξης χωρίς την ανάγκη για αντηρίδες, όπως απαιτείται από το νεο-γοτθικό στυλ. Έτσι ο Gaudí πέτυχε μια ορθολογική, δομημένη και απόλυτα λογική λύση, δημιουργώντας ταυτόχρονα ένα νέο αρχιτεκτονικό στυλ που ήταν πρωτότυπο, απλό, πρακτικό και αισθητικό. Πέρα από την ιδιαίτερη αισθητική και τον νατουραλισμό που διέπει τον ναό, ο Gaudí αξιοποίησε τις μηχανικές ιδιότητες που εμφανίζονται στην αλυσιδωτή καμάρα (catenary arch). Πρόκειται για μια μορφή, που εμφανίζεται σε φυσικές γέφυρες που εντοπίζονται σε διάφορα περιβάλλοντα, τα οποία μετασχηματίζονται από τη διάβρωση μέσω του νερού και του ανέμου και αποκτούν τη βέλτιστη εφαρμογή στην πιο δυνατή καμπύλη. Για το λόγο αυτό, δημιούργησε μια σειρά μοντέλων των καμαρών, αναπαριστάμενων με βαρίδια και αλυσίδες, τα οποία ανήρτησε ανάποδα και τα άφησε ελεύθερα. Ο Gaudi θεωρούσε πως αν ισορροπούν ανάποδα με μόνη ασκούμενη δύναμη τη βαρύτητα, το ίδιο θα συνέβαινε και στην πραγματική δομή του ναού, καθώς διανέμει το βάρος που φέρει τακτικά ομοιόμορφα, επηρεάζοντάς το μόνο από αιφνιδιαστικές εφαπτομενικές 35 Gaudi, A. (2010), La originalidad esta en volver al origen, Verdehalago

δυνάμεις. Με αυτό τον τρόπο, η στατική επίλυση της κατασκευής προήλθε από την φυσική διεργασία που χρησιμοποιεί η φύση για να βελτιστοποιεί την στατικότητα των μορφών της. Παράλληλα, ο Gaudí απέπτυξε ένα δυναμικό σύνολο υλικών διαδικασιών, το οποίο μπορούσε να απαθανατίσει φυσικές ποιότητες, αναρτώντας καλάθια με πηλό και επιτρέποντας στη φυσική και τη χημεία –τους πυλώνες της βιολογίας- να καθορίσουν τη σύνθεση του υλικού. Αυτή η προσέγγιση παρήγαγε αρχέγονες οργανικές μορφές, τις οποίες ειήγαγε εν τέλει στην πρόσοψη της Sagrada Familia.36 Με την προσέγγισή του, κατάφερε να αντιστρέψει τις συμβάσεις της τάξης στη διαδικασία της κατασκευής μιας δομής, η οποία ακολουθούσε κατά βάση μια από-πάνωπρος-τα-κάτω (top-down) προσέγγιση, στην οποία η μορφή επιβάλλεται της ύλης. Αντιθέτως, επέτρεψε στα μεμονομένα σχήματα από πηλό να καθορίσουν την τελική εμφάνιση του κτιρίου, που ήταν το χαρακτηριστικό οργανικό στυλ του Gaudí, όπως και η εναποθέτηση μωσαϊκών στα κτίριά του.37

Εικ. 23. Τμηματική ανάλυση της κολώνας της Sagrada Familia

36 Armstrong, R. (2015), Vibrant Architecture: Matter as a CoDesigner of Living Structures, σελ. 46-47 37 Burry, M. (1993), Expiatory Church of the Sagrada Familia: Antoni Gaudi. Architecture in detail. London: Phaidon Press

Εικ. 24. Μοντέλο του στατικού συστήματος της Sagrada Familia

Εικ. 25. Οροφή Ολυμπιακού Σταδίου Μονάχου, Frei Otto

Εικ. 26. Αναλογικά μοντέλα με φιλμ σαπουνιού, Frei Otto

Δύο άλλοι αρχιτέκτονες, μεταγενέστεροι του Gaudi, επηρεάστηκαν ιδιαίτερα από τις μορφές, αλλά και τα μαθηματικά και της διαδικασίες μορφογένεσης της φύσης, οι Frei Otto (1925-2015), Γερμανός αρχιτέκτονας και πολιτικός μηχανικός, και ο Buckminster Fuller (18951983), Αμερικανό αρχιτέκτονας, θεωρητικός συστημάτων, συγγραφέας, σχεδιαστής, εφευρέτης και φουτουριστής. Ο Frei Otto είναι ιδιαίτερα γνωστός για τις ελαφριές κατασκευές του, καθώς και τις μεμβρανοειδείς δομές που λειτουργούσαν μέσω εντάσεων, όπως η οροφή του Σταδίου του Μονάχου. Ωστόσο, ακόμη πιο εντυπωσιακό από το τελικό αποτέλεσμα των δομών του, είναι η μορφογενετική προσέγγισή του στη δημιουργία τους. Ο Frei Otto ανέπτυξε μοντέλα και μεθόδους, στις οποίες οι μορφές αυτό-δημιουργούνται, έτσι ώστε να παρατηρούν και να αναλύουν διαδικασίες με τις οποίες τα υλικά αντικείμενα προέρχονται από όλα τα πεδία της φύσης, της τεχνολογίας και της αρχιτεκτονικής. Σε πρώτο στάδιο, ο Otto παρατηρεί τις μορφές που βρίσκει στη φύση, οι οποίες με την προέλευση και την αποτελεσματικότητά τους, είναι σχετικές με τις έρευνές του. Η πλειοψηφία των σχημάτων που χρησιμοποιούνται στις δομές του κελύφους και της μεμβράνης του Otto, όπως τα υπερβολοειδή παραβολοειδή, δεν εμφανίζονταν στην αρχιτεκτονική της εποχής του, η οποία είχε ως στόχο τη μείωση των στοιχειωδών γεωμετρικών μορφών. Επιπλέον, ο ίδιος ευνοούσε τη διεπιστημονικότητα,ιδιαίτερα με τον κλάδο της βιολογίας, διοργανώνοντας σεμινάρια, στα οποία οι βιολόγοι συζητούν την έρευνά τους για τις δομές των φυτών και των ζώων. Εκτός από 52

Εικ. 27. Biosphere, Buckminster Fuller

προφανείς προσαρμογές, όπως οι στήλες σπονδύλων, οι ίδιες οι μέθοδοι του έχουν την τάση να παράγουν μορφές οι οποίες, για παράδειγμα, οι δομές δέντρων ή τα πλαίσια διαστήματος, είναι εξαιρετικά οργανικού χαρακτήρα. Επιπλέον, ο Otto ειδικεύτηκε σε μηχανισμούς εφελκυσμού και βιολογικής έρευνας. Η φύση των περισσότερων δομικών υλικών περιλαμβάνει μόνο τις δυνάμεις συμπίεσης και τις συνακόλουθες στιγμές κάμψης και αδράνειας. Το αντίστροφο, είναι η περίπτωση των μηχανισμών εφελκυσμού, όπου μόνο μερικά μέλη, όπως τα κατάρτια, είναι υπό συμπίεση, ενώ όλα τα υπόλοιπα, για παράδειγμα, τα καλώδια και οι μεμβράνες, βρίσκονται υπό ένταση. Προκειμένου να εισαχθεί η ένταση και για να εξασφαλιστεί η ακαμψία, οι μεμβράνες πρέπει να έχουν συγκεκριμένα σχήματα, τα οποία στις περισσότερες περιπτώσεις βασίζονται σε αντιπλαστικές καμπυλώσεις. Επιπλέον, αυτές οι καμπυλώσεις μπορούν, αν καθοριστούν σωστά, να παράγουν τις μικρότερες πιθανές επιφάνειες εντός δεδομένων καμπυλόγραμμων ορίων.38 38 Lee, K. Y. (1995), Frei Otto, Bodo Rasch: Finding Form, Towards an Architecture of the Minimal, Edition Axel Menges

Εικ. 28. Εκδοχές κατασκευών εφελκυσμού, Frei Otto

Εικ. 29. Μοντέλο για την εύρεση της ελάχιστης επιφάνειας, Frei Otto 54

Τα πειράματα του Otto με τις ταινίες σαπουνιού και τις φυσαλίδες έχουν δείξει ότι αυτο-δημιουργώντας και αυτο-βελτιστοποιώντας τις μορφές σε σκηνές, δομές καλωδίων όλων των τύπων, διάφορες μεμβράνες και πεπιεσμένο αέρα ή νερού μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αρχιτεκτονική πρακτική. Οι μέθοδοί του αποτέλεσαν προοικονομία των ψηφιακών προγραμμάτων ανάλυσης, που χρησιμοποιούνται σήμερα για την εύρεση της μορφής (form-finding), ωστόσο λειτουργούσε σε ένα αναλογικό πλαίσιο, όπως στην περίπτωση της Sagrada Familia του Gaudi.

Εικ. 30. Μοντέλο για την εύρεση της ελάχιστης επιφάνειας, Frei Otto

ARCOLOGY _ [ARCHITECTURE + ECOLOGY]

Η Arcology, μια σύζευξη της «αρχιτεκτονικής» και της «οικολογίας», είναι ένα πεδίο δημιουργίας αρχών αρχιτεκτονικού σχεδιασμού για πολύ πυκνοκατοικημένα, χαμηλού οικολογικού αντίκτυπου, ανθρώπινα ενδιαιτήματα. Οφείλεται στον αρχιτέκτονα Paolo Soleri, ο οποίος έκρινε ότι θα παρείχε χώρο για μια ποικιλία οικιστικών, εμπορικών και γεωργικών εγκαταστάσεων, ελαχιστοποιώντας ταυτόχρονα τις μεμονωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις του ανθρώπου. Αυτές οι δομές ήταν σε μεγάλο βαθμό υποθετικές, καθώς δεν έχει ακόμη οικοδομηθεί ένα τέτοιο ολοκληρωμένο παράδειγμα, ακόμα και αυτό που οραματίστηκε από τον ίδιο τον Soleri. Παράλληλα, πέρα από μια σειρά ουτοπιών, ο Soleri πρότεινε και μια νέα τάση στην αντιμετώπιση των πόλεων, αυτή του υπερ-οργανισμού. Αντλώντας ιδέες από τη φύση και επηρεαζόμενος από τον τρόπο επιβίωσης και εξέλιξής της, κατάφερε να δημιουργήσει μια σειρά από στρατηγικές και σχεδιαστικές προτάσεις. Το πλαίσιο των ουτοπιών του είναι αρκετά σαφές στο βιβλίο του «The City in the Image of Man», στο οποίο αναφέρει ότι η ανθρωπότητα, έχοντας λύσει παγκόσμια φαινόμενα, όπως ο ταξικός και φυλετικός διαχωρισμός, οι ασθένειες και η οικονομική κυριαρχία, θα μπορέσει να συνεργαστεί σαν ένας υπερ-οργανισμός, αποτελούμενος από χιλιάδες ατομικά μυαλά.39

39 Soleri, P. (19), The City in the Image of Man, The MIT Press, σελ. 12

“In any given systemthe most complex quantum is also the liviest one. In any given system the liviest quantum is also the most miniaturized.” - Paolo Soleri, The City in the Image of Man -

Εικ. 31. Αναπαράσταση του βιολογικού οργανισμού της Arcology Εικ. 32. Arcosanti Paolo Soleri

Ο ίδιος αναφέρει χαρακτηριστικά: «Η ιδέα ενός δομικού συστήματος δεν είναι συμπτωματική με την οργάνωση της πόλης αλλά κεντρική σε αυτή. Είναι η ολότητα ενός βιολογικού οργανισμού που επιδιώκεται στη δημιουργία μιας πόλης, όσο πολλές και αυστηρές αν είναι οι αναλογίες μεταξύ της λειτουργίας ενός οργανισμού και τη βιωσιμότητα μιας μητροπολιτικής δομής.»40 Επίσης, ο ίδιος χρησιμοποιεί μια ιδιαίτερη αναλογία/παρομοίωση, έτσι ώστε να μεταφέρει την ακριβή σκέψη του για την υπόσταση της Arcology. Σύμφωνα με το Soleri: «…ένα επιβατικό πλοίο είναι ο πλησιέστερος πρόγονος της Arcology. Tα κοινά χαρακτηριστικά είναι τα συμπαγή και σαφή όρια· η λειτουργική πληρότητα ενός οργανισμού σχεδιασμένου για τη φροντίδα των πολλών, αν όχι των περισσότερων, αναγκών του ανθρώπου· μια σαφής και αδιαμφισβήτητη τρισδιάσταση. Τρία κύρια χαρακτηριστικά, από την άλλη πλευρά, δεν είναι κοινά: το επιβατηγό, είναι δομικά και λειτουργικά, σχεδιασμένο για να κινείται μέσα σε ένα ρευστό· η επένδυση είναι ένα κέλυφος για μια προσωρινή κοινωνία μη σχετικών, μεταξύ τους, ανθρώπων· η επένδυση είναι ένα σφραγισμένο πακέτο που συνδέεται με το εξωτερικό μόνο μέσω του συνθετικές πληροφορίες. Ανακουφισμένος από αυτές τις τρεις τυραννίες, η επένδυση, η έννοια της, μπορεί να ανοίξει και, διατηρώντας την οργανωτική ελαστικότητα, να γίνει πραγματικά «μηχανή για τη ζωή», δηλαδή, μια φυσική διαμόρφωση που κάνει τον άνθρωπο φυσικά ελεύθερο.

40 Soleri, P. (19), The City in the Image of Man, The MIT Press, σελ. 13

Έχουμε, τότε, την αρχιτεκτονική ως την υλοποίηση του ανθρώπινου περιβάλλοντος και της οικολογίας ως τη φυσική, βιολογική και ψυχολογική ισορροπία των συνθηκών που αντιπροσωπεύουν τον συγκεκριμένο χώρο και τη συμμετοχή του στο σύνολο.»41

Εικ. 33. Hexaedron, Paolo Soleri

41 Soleri, P. (19), The City in the Image of Man, The MIT Press, σελ. 14

Η Arcology γίνεται η διάσπαση του ανθρώπου στο σώμα της ύλης και της ζωής, εξετάζοντας τη συνεχώς μεταβαλλόμενη κατάσταση του παρόντος, κατά τρόπο σύμφωνο με την ανθρωπο-συμπονετική φύση του ανθρώπου. Είναι τότε, αυτή η αρχιτεκτονική, η τόσο περίπλοκη ως προς το πεδίο εφαρμογής, τόσο υγιής σε δομή, τόσο επιφανειακά διακριτική και εύκαμπτη, τόσο περιεκτική και τέτοια μικροσκοπικής δύναμης, που αλλάζει ουσιαστικά την τοπική οικολογία στην ανθρώπινη κατεύθυνση. Η Arcology, σύμφωνα με το Soleri, είναι τότε: μορφολογικά, εκείνη του ανθρωπογενούς (που ονομάζεται νέα φύση42), που παραλληλίζει σε μια οικολογία και έναν οργανισμό - μια οικολογία σε κλίμακα, διάχυση και ισορροπία, ένα όργανο που χαρακτηρίζεται από πολυπλοκότητα και δυναμισμό. σκελετικά, μια δομή τέτοιας προέκτασης, κλίμακας και οργάνωσης ώστε να είναι ευνοϊκή για την αλληλεπίδραση των δυνάμεων με τις οποίες μεγαλώνει ο άνθρωπος και η κοινωνία. λειτουργικά, μια συμπαγής, πυκνή και αποδοτική οργάνωση που φροντίζει για την πρόσληψη, επεξεργασία, αποθήκευση, κατανάλωση, αποστολή, ανακύκλωση των στοιχείων που απαιτούνται από τη σύνθετη ζωή του ανθρώπου και της κοινωνίας. ανθρώπινα, ένα κατάλληλο καταφύγιο για τις πολλαπλές εκφράσεις και την επιθυμία του ανθρώπου ως ατόμου και του ανθρώπου ως κοινωνίας. επίσημα, ένα θεμέλιο για την αισθητογένεση της φύσης (σε μια νέα φύση).43 42 Neonature ονομάζει ο Paolo Soleri τη νέα φύση του ανθρώπου, η οποία παραλληλίζει από τη μία μια οικολογία και από την άλλη ένα οργανισμό. 43 Soleri, P. (19), The City in the Image of Man, The MIT Press, σελ. 15

Το πλαίσιο των ιδεών του Soleri οδήγησε στη δημιουργία του Ιδρύματος «Cosanti», το οποίο είχε ως στόχο τη βελτίωση των συνθηκών του ανθρώπου καιτη συντήρηση της φύσης, καθώς θεωρούσε ότι και οι δύο αυτές παράμετροι εξαρτώνται από τη δημιουργία αποδοτικών και ανθρώπινων πόλεων. Παράλληλα, το ίδρυμα θα μελετούσε νέα αστικά πρότυπα και το απαραίτητο δομικό σύστημα για την ύπαρξή τους. Σε επόμενη φάση, θα δημιουργούνταν μια μεγαδομή, η οποία θα στέγαζε το ερευνητικό κέντρο, κατοικίες, χώρους εργασίας και αναψυχής, με δυναμικό 1500 ανθρώπων, θα είχε ύψος 50 μέτρων και έκταση 25.000 τετραγωνικών μέτρων. Το εγχείρημα ονομάστηκε «Arcosanti» και υλοποιήθηκε μ΄νο ένα πολύ μικρο κομμάτι του, ενώ μετά εγκαταλείφθηκε πλήρως. Το πιο σημαντικό, ωστόσο, είναι οι απόψεις του Soleri για τη δημιουργία και λειτουρία τέτοιων μεγα-πόλεων/δομών, των οποίων οι αρχές παρομοίαζαν βιολογικούς οργανισμούς. Η επίδραση των Μεταβολιστών στις μεγαδομές του Soleri είναι εμφανής, τόσο με τα δομικά χαρακτηριστικά, όσο και με την εφαρμογή της οργάνωσης ενός υπερ-οργανισμού,σ και πρόκειται για μια αρχιτεκτονική που επηρεάστηκε από τον Ιαπωνικό πολιτισμό και μεταμορφώθηκε στα πρότυπα της Δυτικής πραγματικότητας, με μία φουτουριστική στάση. Στο επόμενο κεφάλαιο θα αναλυθεί η μετάβαση από τον αναλογικό στον ψηφιακό παραμετρισμό με την έναρξη της Ψηφιακής Εποχής, καθώς και η ανάπτυξη νέων εφαρμογών που δημιούργησαν μια διεπαφή μεταξύ χρήστη και υπολογιστή και εξέλιξαν την αρχιτεκτονική πραγματικότητα.

/ ANALOGUE TO DIGITAL /

Εικ. 34. Digigraphics, Ένα από τα πρώτα γραφικά περιβάλλοντα σε υπολογιστή

ANALOGUE _ TO _ DIGITAL

Η ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ-ΣΧΕΔΙΑΣΤΗ

Οι Antoni Gaudí και Frei Otto υπήρξαν πρωτοπόροι, εισάγοντας τον αναλογικό παραμετρισμό στην σύγχρονη αρχιτεκτονική σκέψη. Η επιθυμία τους να εμπνευστούν και να μιμηθούν τη φύση και τις δομές της οδήγησε στην υιοθέτηση πρωτοφανών αναλογικών μεθόδων για τη στατική επίλυση και τη μορφογενετική διαδικασία των δομών τους. Η βαθιά κατανόηση των μαθηματικών από τον Gaudi εμφανίζεται στην αρχιτεκτονική του, ιδιαίτερα στην μεταγενέστερη πορεά του, η οποία αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από μαθηματικές επιφάνειες - ελικοειδείς, παραβολοειδείς και υπερβολοειδείς - παραμετρικά συνδεδεμένες μαζί με κυματιστές γραμμές, τύπους δεδομένων αλήθειας (Booleans), αναλογίες και αλυσιδωτές καμάρες.44 Δεν είναι γνωστό αν ο Gaudi ήταν ενήμερος για το προγενέστερο έργο επιστημόνων και μαθηματικών, που όρισαν τη γεωμετρία με τη χρήση παραμετρικών εξισώσεων, ωστόσο σίγουρα χρησιμοποίησε μοντέλα υποστηριζόμενα από παραμετρικές εξισώσεις κατά το σχεδιασμό. Η χρήση παραμετρικών εξισώσεων μπορεί να παρατηρηθεί σε πολλές πτυχές της αρχιτεκτονικής του Gaudí, αλλά ίσως απεικονίζεται καλύτερα με τη χρήση του μοντέλου κρεμαστής αλυσίδας.45 Το μοντέλο της κρεμαστής αλυσίδας προέρχεται από το μυστηριώδη αναγραμματισμό «abcccddeeeeefggiiiiiiiiillmmmmnnnnooprrsssttttttuuuuuuuuu» του 46 Robert Hooke , το οποίο αποκωδικοποιείται και μεταφράζεται από τα λατινικά και διαβάζει «όπως κρέμεται από την ευέλικτη γραμμή, τόσο αλλά αντίθετα θα σταθεί η άκαμπτη καμάρα».47 Ο Gaudí χρησιμοποίησε αυτήν την αρχή για να σχεδιάσει το Παρεκκλήσι της Colònia Güell δημιουργώντας ένα ανεστραμμένο μοντέλο του παρεκκλησίου χρησιμοποιώντας χορδές που ζυγίστηκαν με πτηνά.48 Λόγω της αρχής του Hooke, οι χορδές θα ισορροπούν πάντα σε ένα σχήμα που, όταν αντιστραφεί, θα σταθεί σε καθαρή συμπίεση. 44 J. Burry and M Burry 2010, 35-39 45 M. Burry 2011, 152-70 46 1675, 31 47 Heyman 1995, 7 48 M. Burry 2007b

Το μοντέλο της κρεμαστής αλυσίδας έχει όλα τα συστατικά μιας παραμετρικής εξίσωσης. Υπάρχει ένα σύνολο ανεξάρτητων παραμέτρων (μήκος στοιχειοσειράς, θέση σημείου αγκύρωσης, βάρος πτηνών) και υπάρχει ένα σύνολο αποτελεσμάτων (οι διάφορες θέσεις κορυφών των σημείων στις χορδές), που προκύπτουν από τις παραμέτρους που χρησιμοποιούν ρητές συναρτήσεις (σε αυτή την περίπτωση, οι νόμοι της κίνησης του Newton). Τροποποιώντας τις ανεξάρτητες παραμέτρους αυτού του παραμετρικού μοντέλου, ο Gaudí θα μπορούσε να δημιουργήσει εκδοχές του Chapel Colònia Güell και να διασφαλιστεί ότι η προκύπτουσα δομή θα άντεχε σε καθαρή συμπίεση. Σε σύγκριση με την προηγούμενη χρήση παραμετρικών εξισώσεων από επιστήμονες και μαθηματικούς, η βασική καινοτομία του μοντέλου κρεμαστής αλυσίδας του Gaudí είναι ότι αυτόματα υπολογίζει τα παραμετρικά αποτελέσματα. Αντί να υπολογίσει με το χέρι τα αποτελέσματα από τον παραμετρικό τύπο της αλυσοειδούς καμπύλης, ο Gaudí θα μπορούσε να πάρει αυτόματα το σχήμα των καμπυλών αλυσίδας μέσω της βαρυτικής δύναμης που ενεργεί στις χορδές. Αυτή η μέθοδος αναλογικού υπολογισμού διευρύνθηκε από τον Frei Otto για να συμπεριλάβει, μεταξύ άλλων, τις ελάχιστες επιφάνειες (minimal surfaces) που προέρχονται από τις μεμβράνες σαπουνιών, καθώς και τις ελάχιστες διαδρομές που βρέθηκαν μέσω του μαλλιού που βυθίζεται σε υγρό.49 Ο Otto (1996) αποκαλεί το σχεδιασμό με αυτά τα μοντέλα form finding, μια φράση που προβάλλει τον εξερευνητικό χαρακτήρα της παραμετρικής μοντελοποίησης. Στην περίπτωση του Gaudí, το μοντέλο της κρεμαστής αλυσίδας διευκολύνει την εξερεύνηση της μορφής, τόσο με τον περιορισμό του Gaudí σε δομικά ήπια σχήματα, όσο και με την αυτόματη εξαγωγή αυτών των σχημάτων, κάθε φορά που ο Gaudí τροποποιεί τις παραμέτρους του μοντέλου. Αυτό αποτελεί μια σημαντική συνιστώσα του δόγματος της παραμετρικής μοντελοποίησης για τους αρχιτέκτονες, δηλαδή η χρησιμότητα των παραμετρικών μοντέλων έγκειται στη διερεύνηση των αποτελεσμάτων. Ο αρχικός μαθηματικός ορισμός των παραμέτρων παραμένει αμετάβλητος, αυτά τα αναλογικά 49 Davis, D. (2017, January 24). A History of Parametric. Retrieved September 19, 2018, from http:// www.danieldavis.com/a-history-of-parametric/

Εικ. 35. Αναλογικό μοντέλο υπολογισμού τάσεων, Ολυμπιακό Στάδιο Μονάχου, Frei Otto

Εικ. 36. Αναλογικό μοντέλο υπολογισμού τάσεων, Multihalle, Frei Otto

Εικ. 37. Διεπαφή σχεδιαστή-υπολογιστή, Sketchpad

παραμετρικά μοντέλα έχουν όλα ένα σύνολο ποσοτήτων που εκφράζονται ως ρητή συνάρτηση ενός αριθμού ανεξάρτητων παραμέτρων, ωστόσο αυτό συμπληρώνεται από μια χρηστική έμφαση στην διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει το μοντέλο.50 Η ψηφιοποίηση των υπολογισμών δεν ήταν δυνατή με τα αναλογικά παραμετρικά μοντέλα του Gaudí και Otto. Με τον ίδιο τρόπο που οι ίδιοι χρησιμοποίησαν φυσικούς νόμους για να επιταχύνουν τον υπολογισμό επιλεγμένων παραμετρικών εξισώσεων, ο Ivan Sutherland, Αμερικανός που ασχολήθηκε με την επιστήμη των υπολογιστών και το ίντερνετ, προσπάθησε να χρησιμοποιήσει υπολογιστές για να επιταχύνει τον υπολογισμό οποιασδήποτε παραμετρικής εξίσωσης. Ο Sutherland θέλησε να δημιουργήσει ένα σύστημα που επέτρεπε την επκοινωνία μεταξύ ενός ανθρώπου και ενός υπολογιστή. Σε μια εποχή που οι υπολογιστές έτρεχαν

50 Davis, D. (2017, January 24). A History of Parametric. Retrieved September 19, 2018, from http:// www.danieldavis.com/a-history-of-parametric/

σε batch mode51 και όταν ο προγραμματισμός έμοιαζε σαν «συγγραφή επιστολών»52, Sketchpad έννοια ενός διαδραστικού ψηφιακού μοντέλου ήταν ένα τολμηρό όραμα. Ο Sutherland αξιοποίησε την υπολογιστική ισχύ του υπολογιστή TX-2 για να δημιουργήσει το Sketchpad, το πρώτο διαδραστικό πρόγραμμα σχεδιασμού με υπολογιστή. Χρησιμοποιώντας ένα ελαφρύ στυλό, ένας σχεδιαστής θα μπορούσε να σχεδιάσει γραμμές και τόξα, τα οποία, στη συνέχεια, θα μπορούσαν να σχετίζονται μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ο Sutherland να τα ονομάσει ατομικούς περιορισμούς (atomic constraints)53. Ο Sutherland δεν χρησιμοποίησε ποτέ τη λέξη «παραμετρικός» στα κείμενά του, αλλά οι ατομικοί περιορισμοί έχουν όλες τις βασικές ιδιότητες μιας παραμετρικής εξίσωσης· κάθε περιορισμός έχει ένα σύνολο αποτελεσμάτων, που εκφράζονται ως ρητή συνάρτηση ενός αριθμού ανεξάρτητων παραμέτρων. Σε αντίθεση με τα μοντέλα του Gaudí και του Otto, αυτές οι παραμετρικές εξισώσεις δεν δεσμεύονται από τους φυσικούς νόμους, έτσι ώστε να μπορούν να υπολογίζουν σχέσεις όπως παράλληλες, ορθογώνιες και συνυπάρχουσες. Το Sketchpad προσφέρει έναν νέο τρόπο για την εξερεύνηση των παραμετρικών εξισώσεων. Όπως με τα μοντέλα του Gaudí και του Otto, οι σχεδιαστές θα μπορούσαν να διερευνήσουν παραλλαγές τροποποιώντας παραμέτρους και έχοντας το Sketchpad να υπολογίζει και να αναμορφώνει αυτόματα τη γεωμετρία. Αλλά στο Sketchpad οι σχεδιαστές ήταν επίσης ελεύθεροι να τροποποιήσουν τις σχέσεις του μοντέλου, οι οποίες θα προκαλούσαν επίσης τον επανυπολογισμό και την ανασύνταξη της γεωμετρίας. Έτσι, ο αρχιτέκτονας, χρησιμοποιώντας το Sketchpad, όπως και με τα παραμετρικά λογισμικά μοντελοποίησης, ελέγχει όχι μόνο τις παραμέτρους του μοντέλου, αλλά και τις υποκείμενες σχέσεις του.

51 Sutherland, I. (1963), Sketchpad: A Man-machine Graphical Communication System, Cambridge University Press 52 Idib, σελ. 8 53 Idib, σελ. 18

Εικ. 38. Πρόπλασμα του Endless House, Frederick Kiesler

Εικ. 39. Διαγραμματική κάτοψη του Endless House, Frederick Kiesler

KIESLER _ TO _ FRANK GEHRY Η ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ

Στο έργο «Endless house» του Frederick Kiesler, ΑυστροΑμερικανού αρχιτέκτονα, θεωρητικού, θεατρογράφου, καλλιτέχνη και γλύπτη, φαίνονται οι πρώτες προσπάθειες για την επίτευξη μιας ελευθερίας στη μορφή. Τα προπλάσματά του για το συγκεκριμένο project δείχνουν ένα ενιαίο χώρο με αέναη κίνηση και ροή, ο οποίος θα διέχεε το φως σε όλα τα σημεία του σπιτιού. Το έργο του Kiesler εμφανίζει πολλά στοιχεία γλυπτικότητας, καθώς οι γεωμετρίες του ήταν πολύ δύσκολο να υπολογιστούν στις αρχές του 20ου αιώνα, έτσι περιορίστηκε στην παραγωγή ενός μοντέλου υπό κλίμακα, όπου φαίνεται η υλικότητα και οι συνεχόμενες επιφάνειες που δημιουργούν ένα ενιαίο σύνολο. «Η μορφή του σπιτιού δεν είναι άμορφη, δεν είναι ελεύθερη για όλες τις μορφές. Αντίθετα, η κατασκευή του έχει αυστηρά όρια ανάλογα με την κλίμακα της ζωής σας. Το σχήμα και η μορφή του καθορίζονται από τις εγγενείς διαδικασίες της ζωής.» — Frederick Kiesler [μτφ. του ιδίου] Ωστόσο, η απελευθέρωση της μορφής αρχίζει να πραγματοποιείται μετά την εφεύρεση του ηλεκτρονικού υπολογιστή. Η Ψηφιακή Επανάσταση, γνωστή και ως Τρίτη Βιομηχανική Επανάσταση, αποτελεί την αλλαγή από την μηχανική και αναλογική ηλεκτρονική τεχνολογία στην ψηφιακή, η οποία ξεκίνησε περίπου στις δεκαετίες 1950’ εως 1970’ με την υιοθέτηση και τον πολλαπλασιασμό των ψηφιακών υπολογιστών, ενώ σηματοδότησε την αρχή της Εποχής της Πληροφορίας. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το Sketchpad ήταν ένα σημαντικό σημείο για την αλληλεπίδραση υπολογιστικού περιβάλλοντος και σχεδιαστή. Ωστόσο, ο Greg Lynn, Αμερικανός αρχιτέκτονας, ήταν από τους πρώτους και πιο σημαντικούς αρχιτέκτονες που εισήγαγαν την παραμετρική λογική και τη μοντελοποίηση μέσω υπολογιστή στα project τους, ενώ παράλληλα χρησιμοποίησε τον υπολογιστή για να παράγει την ιδιότυπη αρχιτεκτονική του, ονομαζόμενη «Blob and Fold Architecture». Το βιβλίο του «Animate Form» (1999) μελέτησε την ιστορία και έθεσε τις κατευθυντήριες γραμμές για την αρχιτεκτονική που θα μπορούσαν να αναπτυχθεί 73

Εικ. 40. To Μουσείο Guggenheim στο σχεδιαστικό περιβάλλον του Catia, Dassault Systemes/Frank Gehry

Εικ. 41. To γλυπτό Golden Fish στο σχεδιαστικό περιβάλλον του Catia, Dassault Systemes/Frank Gehry

υπολογιστικά με τη χρήση γενετικών συστημάτων και κωδίκων. Η γραμμή «spline»54 αποδείχτηκε η πιο κατάλληλη για τον παραμετρικό σχεδιασμό και την αρχιτεκτονική του Greg Lynn, καθώς μπορούσε να ωθηθεί, να τραβηχτεί, να τεντωθεί και να μεταχειριστεί σε συνδυασμό με ένα σύνολο δεδομένων, για να παράγει μια συνεχή καμπύλη που υποθέτει ένα μέσο όρο πολλαπλών διανυσματικών πληροφοριών διάνυσμα. Ο Frank Gehry, Αμερικανός αρχιτέκτονας και θεωρητικός, εφαρμόζει τις δυνατότητες του ψηφιακού σχεδιασμού τη δεκαετία του 90’ στο Μουσείο Guggenheim, σε συνδυασμό με την εταιρία Dassault Systemes. Η πρόοδος της αεροναυπηγικής τεχνολογίας με τα προηγμένα προγράμματα σχεδιασμού, όπως το Catia, συνέβαλαν στην δημιουργία πολύπλοκων μορφών και απελευθέρωσαν τον αρχιτέκτονα από το εμπόδιο της πολυπλοκότητας και της ακρίβειας. Στο βιβλίο του «Animate Form», ο Greg Lynn σχολιάζει πώς ο υπολογιστικός σχεδιασμός μπορεί να εισάγει την παράμετρο του χρόνου. Συγκεκριμένα, αναφέρει το «animation», ως ένα συνδυασμό κίνησης (motion) και χρόνου (time), ο οποίος αποτυπώνει την εξέλιξη μιας μορφής και τις δυνάμεις που τη διαμορφώνουν· προωθεί την κτηνωδία, τον ανιμισμό55, την ανάπτυξη, την κίνηση, τη ζωτικότητα και την εικονικότητα. Ο Greg Lynn θεωρεί πως οι αρχιτέκτονες αντιμετωπίζουν την αρχιτεκτονική με στατικότητα και μονιμότητα, έτσι προτείνει μια αρχιτεκτονική που δεν θα είναι αδρανής, αλλά θα ακολουθεί διάφορα μοντέλλα οργάνωσης. Η ένταξη της κίνησης στην αρχιτεκτονική δεν αναφέρεται στην πραγματική κίνηση της υλικής δομής, αλλά στα πλαίσια ενός εικονικού (virtual) περιβάλλοντος, στο οποίο η μορφή θα λαμβάνρι διαφορετικές υποστάσεις και παραλλαγές συνεχόμενα κάτω από ένα σύνολο παραγόντων που την επηρεάζουν. Έτσι, ο σχεδιασμός καθορίζεται από την ταυτόχρονη παρουσία του χρόνου και της κίνησης στο στάδιο της σύλληψης της μορφής. 54 Στα υποπεδία computer-aided design και computer graphics της επιστήμης των υπολογιστών, ο όρος spline πιο συχνά αναφέρεται σε μια μερικώς παραμετρική καμπύλη. Τα splines είναι δημοφιλείς καμπύλες σε αυτά τα υποπεδία λόγω της απλότητας της κατασκευής, της ευκολίας και της ακρίβειας της αξιολόγησης και της ικανότητάς τους να προσεγγίζουν πολύπλοκα σχήματα μέσω της καμπύλης προσαρμογής και του σχεδιασμού διαδραστικής καμπύλης. 55 Με τον όρο ανιμισμός (από το λατινικό animus που σημαίνει ψυχή [1]) στη θρησκειολογία και την ανθρωπολογία εννοείται η αρχέγονη ανθρώπινη θρησκεία, η οποία θεμελιώνεται στην πεποίθηση της ύπαρξης πνευματικών υπάρξεων που εμψυχώνουν κάθε μορφή και εκδήλωση του φυσικού κόσμου.

Εικ. 42α. Χάραξη καμπύλης με τμήματα και ακτίνες κύκλου, Greg Lynn

Εικ. 42β. Η γραμμή της παραπάνω εικόνας ως spline, ενώ φαίνονται και οι κορυφές ελέγχου (control points), Greg Lynn

Η ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ ΩΣ ΜΟΡΦΙΚΟΣ ΚΑΤΑΛΥΤΗΣ

Στο πλαίσιο μιας αρχιτεκτονικής που δεν θα είναι στατική, ο Greg Lynn αναφέρει παράλληλα την τοπολογία (topology), τον χρόνο (time) και τις παραμέτρους (parameters) ως θεμελιώδεις ιδιότητες της οργάνωσης στον υπολογιστικό σχεδιασμό, ο οποίος έχει πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά από αδρανή μέσα, όπως το μολύβι και το χαρτί.56 Η τοπολογία (από τις ελληνικές λέξεις τόπος, place, και λόγος, study), στα μαθηματικά, ασχολείται με τις ιδιότητες του χώρου, οι οποίες διατηρούνται μετά από συνεχείς παραμορφώσεις, όπως η εφελκυστική τάση, ο θρυμματισμός και η κάμψη. Αυτό μπορεί να μελετηθεί, θεωρώντας μια συλλογή υποσυνόλων, που ονομάζονται ανοικτά σύνολα, τα οποία ικανοποιούν συγκεκριμένες ιδιότητες και μετατρέπουν το υφιστάμενο σύνολο σε έναν τοπολογικό χώρο. Για να κάνει εμφανή την έννοια της τοπολογίας, ο Lynn χρησιμοποιεί το παράδειγμα της μπαρόκ εκκλησίας Quattro Fontane του Francesco Borromini, η οποίο αποτελείται από ένα σύνολο θεμελιωδών όγκων, οι οποίες τοποθετούνται ακτινικά και συνθέτουν μια ενιαία επιφάνεια, δίνοντας στο χώρο, ταυτόχρονα, δυναμισμό και κεντρικότητα. Όπως ο χώρος του Borromini, έτσι και ο χώρος στη μπαρόκ αρχιτεκτονική, στο σύνολό της, αποτελείται από δυναμικές και συνεχείς επιφάνειες διακριτών ακτινικών μερών, τα οποία έχουν διαφορετικά χωρικά κέντρα, δηλαδή ένα σύνολο σημείων που διατηρούν ιδιότητες. Αν και ο μπαρόκ χώρος φαίνεται ως ένας τοπολογικός χώρος, ο Lynn θεωρεί ότι υπάρχει μια διακριτή διαφορά μεταξύ τους· η γεωμετρία του Μπαρόκ αποτελείται από ένα σύνολο σημείων, ενώ οι τοπολογικές οντότητες υφίστανται ως πολλαπλότητες χωρίς σημεία. Αντί να ορίζεται από σημεία και κέντρα, η τοπολογία χαρακτηρίζεται από ευέλικτες επιφάνειες που συνθέτονται από τα splines. Τα splines, θα είναι προσανατολισμένα σε δύο κατευθύνσεις, κάθετες μεταξύ τους, τις U και V, ώστε να δημιουργήσουν επιφάνειες αποτελούμενες απόδίκτυα καμπύλων. Σε αντίθεση με τις γραμμές, οι καμπύλες τα διανύσμτα ορίζονται με βάση την κατεύθυνση. Τα διανύσματα είναι αναρτημένα από τις γραμμές με βάρη, όπως στη γεωμετρία της 56 Lynn, G. (1999), Animate Form, Princeton Architectural Press, σελ. 20

κατενοειδούς καμπύλης (catenoid curve). Ωστόσο, τα splines μπορούν να δεχθούν βάρη και βαρύτητες σε ελεύθερο χώρο. Τα σημεία, ή αλλιώς κορυφές ελέγχου (control vertices), από τα οποίια κρεμώνται τα βάρη και μέσω των οποίων ρέει η καμπύλει, είναι προσανατολισμένα στον συντεταγμένο χώρο X, Y, Z. Από μια ακολουθία των κορυφών ελέγχου, η κατεύθυνση και η δύναμη των βαρών δημιουργεί μια ένταση κατά μήκος του κελύφους. Παρόλο που οι κορυφές ελέγχου, τα βάρη και τα κελύφη ορίζονται στον Καρτεσιανό χώρο με βάση τα σημεία, τα splines δεν ορίζονται ως σημεία, αλλά ως ροές. Μερικές από τις μορφές που αποτελούν τοπολογικές οντότητες είναι οι εξής: Torus, Möbius strip και Klein bottle. Πρόκειται για φόρμες που χρησιμοποιήθηκαν στην αρχιτεκτονική, σε project που ονομάστηκαν, με βάση την τοπολογική πρέλευση της γεωμετρίας τους, όπως το Möbius House των UN Studio και το Torus House του Preston Scott Cohen. Οι τοπολογικές γεωματρίες δίνουν έμφαση εν μέρει στην αισθητική, την τεχνολογία και την ιδεολογία, καθώς και στις συνδέσεις και τις διασυνδέσεις εντός ενός γενικού χωρικού πλαισίου – ένα τοπολογικό κατασκεύασμα μπορεί να εκδηλωθεί μέσα από πολλές μορφές, οι οποίες δεν είναι κατά ανάγκη καμπυλόγραμμες. Μάλιστα, ο Branko Kolarevic αναφέρει ότι υπάρχει μια σύγχυση σχετικά με την λέξη «τοπολογικός», η οποία συχνά συγχέεται με την έννοια της λέξης «καμπύλος» και αντίστροφα.57 Οι τοπολογικές οντότητες δεν είναι απαραίτητο να είναι καμπυλόγραμμες, ούτε να χαρακτηρίζονται μη Ευκλείδειες, από τη στιγμή που βρίσκονται σε ένα ευρύτερο πλαίσιο της γεωμετρίας, στο οποίο η Ευκλείδια γεωμετρία είναι μια περίπτωσή της, η οποία, ωστόσο, έχει εγκαθιδρυθεί στην αρχιτεκτονική σκέψη τους τελευταίους αιώνες.58 Ο λόγος που η τοπολογία είναι τόσο σημαντική για το σχεδιασμό, έχει να κάνει με την ελευθερία και ταυτόχρονα, την ακρίβεια και τον έλεγχο που προσφέρει πάνω σε μια δομή. Η δυνατότητα παραμόρφωσής της και εξέλιξής της, με χωρικά και χρονικά κριτήρια, καθώς και με βάση ένα σύστημα παραμέτρων, αποτέλεσαν θεμελιώδη εργαλεία του ψηφιακού σχεδιασμού. Παράλληλα, πέρα από τις νέες φόρμες που προσφέρει, η πιο σημαντική προσφορά της τοπολογίας είναι η αλλαγή της έμφασης από τη μορφή στην δομή των σχέσεων· διασυνδέσεων που υπάρχουν εσωτερικά και εξωτερικά ενός αρχιτεκτονικού έργου. 57 Kolarevic, B. (2003), Architecture in the Digital Age, London: Taylor & Francis, σελ. 6 58 Idib, σελ. 14

Εικ. 43. Εξέλιξη μιας γραμμής Möbius αποτελούμενη από spline επιφάνειες σε ένα Klein bottle με διασταυρούμενες επιφάνειες, Stephen Barr, Experiments in Topology

/ GROWTH_ Η ‘ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ’ ΤΗΣ ΔΟΜΗΣ /

Εικ. 44. Εγκάρσια τομή βλαστοκυττάρου

[GROWTH] _ ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

[GROWTH] _ «ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ» ΤΗ ΔΟΜΗ

Ο 21ος αιώνας φαίνεται να σηματοδοτεί την έναρξη μιας νέας Βιομηχανικής Επανάστασης, της 4ης Βιομηχανικής Επανάστασης, η οποία πρόκειται να είναι αρκετά διαφορετική από τις προηγούμενες. Η 1η Βιομηχανική Επανάσταση χρησιμοποίησε την ισχύ νερού και ατμού για να μηχανοποιήσει την παραγωγή, η Δεύτερη ηλεκτρική ενέργεια για τη δημιουργία μαζικής παραγωγής και η Τρίτη ηλεκτρονική και τεχνολογία πληροφοριών για την αυτοματοποίηση της παραγωγής. Τώρα μια νέα βιομηχανική επανάσταση, η οποία βασίζεται στην Τρίτη, την ψηφιακή επανάσταση που εμφανίζεται από τα μέσα του περασμένου αιώνα. Χαρακτηρίζεται από μια σύντηξη τεχνολογιών που θολώνουν τις γραμμές ανάμεσα στη φυσική, την ψηφιακή και τη βιολογική σφαίρα.59 Από πολλούς χαρακτηρίζεται ως μια Βιολογική Επανάσταση, μια αλλαγή από τη θεώρηση του κόσμου ως μηχανή (World-as-Machine) σε μια διαφορετική, του κόσμου ως οργανισμού (World-as-Organism). Όπως αναφέρει η Neri Oxman, Ισραηλινή αρχιτέκτονας και ιδρυτής του εργαστηριού του MIT Mediated Matter, το νέο αυτό μοντέλο προσπαθεί να μεταδώσει μια ποιότητα διαβίωσης σε αντικείμενα, κτίρια και πόλεις. Σε αντίθεση με τις τρεις προηγούμενες βιομηχανικές επαναστάσεις - οι οποίες δεν είχαν στο επίκεντρο την οικολογία - αυτή η νέα προοπτική συνδέεται με την ίδια τη φύση. Στο τέλος της Ψηφιακής Εποχής, ο σχεδιασμός παραμένει περιορισμένος από τον κανόνα της κατασκευής και της μαζικής παραγωγής. Οι γραμμές συναρμολόγησης εξακολουθούν να υπαγορεύουν έναν κόσμο φτιαγμένο από μέρη, περιορίζοντας τη φαντασία των σχεδιαστών και κατασκευαστών που είναι εκπαιδευμένοι να σκέφτονται και να σχεδιάζουν με διακριτά στοιχεία και ξεχωριστές λειτουργίες. Η επίδραση και η κληρονομιά του Joseph Marie Jacquard -Γάλλου υφαντή και εμπόρου, αλλά και εφευρέτη του προγραμματιζόμενου αργαλειού- και του Henry Ford - Αμερικανού βιομηχάνου και ιδρυτή της αυτοκινητοβιομηχανίας Ford Motor Company και θεωρείται ο εφευρέτης της γραμμής συναρμολόγησης που χρησιμοποιείται στην μαζική παραγωγή- παραμένουν μέχρι και σήμερα αναλλοίωτες: τα ομοιογενή 59 Schwab, K. (14 Ιανουαρίου 2016), The Fourth Industrial Revolution: What it means and how to respond. Ανακτήθηκε 10 Σεπτεμβρίου 2018, από https://www.weforum.org/agenda/2016/01/thefourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond/

υλικά διαμορφώνονται σε προκαθορισμένα σχήματα στην υπηρεσία προκαθορισμένων λειτουργιών.60 Ωστόσο, οι νέες τεχνολογίες που αναδύονται από την ψηφιακή εποχή επιτρέπουν τη μηχανική και την παραγωγή στην κβαντική κλίμακα της φύσης, που εισάγουν την Τέταρτη Βιομηχανική Επανάσταση: τη Βιολογική Εποχή. Οι τεχνολογίες ψηφιακής κατασκευής, εν τω μεταξύ, αλληλεπιδρούν με τον βιολογικό κόσμο σε καθημερινή βάση. Οι μηχανικοί, οι σχεδιαστές και οι αρχιτέκτονες συνδυάζουν τον υπολογιστικό σχεδιασμό, την κατασκευή πρόσθετων υλικών, την τεχνολογία υλικών και τη συνθετική βιολογία για να δημιουργήσουν μια συμβίωση μεταξύ των μικροοργανισμών, του σώματός μας, των προϊόντων που καταναλώνουμε και ακόμη και των κτιρίων που κατοικούμε.61 Οι μικροοργανισμοί μπορούν πλέον να σχεδιαστούν, έτσι ώστε να μιμούνται «εργοστάσια» που μετασχηματίζουν σχεδόν οποιαδήποτε βιομάζα σε βιο-προϊόντα που είναι χρήσιμα, για παράδειγμα, για ρουχισμό, δομικά υλικά και μεταφορά. Το E.coli, ένα βακτήριο που ζει στο έντερο, μπορεί να μετατραπεί σε εδώδιμη ζάχαρη· το χορτάρι μετατρέπεται σε ντίζελ· το καλαμπόκι μεταμορφώνεται σε πλαστικό. Σε αυτή την εποχή της βιολογικής αλχημείας, οι αρχιτεκτονικές της πληροφορίας και οι πρακτικές παραγωγής - που λειτουργούν με υψηλή χωρική και χρονική ανάλυση – ενώνονται για να αναπτυχθούν παρά να συναρμολογηθούν.62 Δεδομένου ότι η ζωντανή ύλη μπορεί τώρα να σχεδιαστεί ως το δομημένο περιβάλλον και όχι γι ‘αυτό, χρειάζεται να προχωρήσουμε σε ένα νέο είδος οικολογίας όπου οι συναρμολογήσεις και τα μονομερή θα υποχωρήσουν υπέρ των πολυσθενών τύπων: μια Υλική Οικολογία (Material Ecology). Η οικολογία αυτή, προωθεί την ιδέα των ολιστικών προϊόντων, που χαρακτηρίζονται από βαθμιδωτές ιδιότητες και πολυλειτουργικότητα. Όπως η δημιουργία, επιτρέπει οι διαδικασίες της να είναι εξίσου απρόσκοπτες: η Material Ecology θεωρεί τον υπολογιστικό 60 Oxman, N., Media Arts and Sciences, & MIT Media Lab. (2016, January 17). What if our buildings were grown, not built?. Ανακτήθηκε 20 Σεπτεμβρίου 2018, από https://www.weforum.org/ agenda/2016/01/towards-a-material-ecology/ 61 Schwab, K. (2016, Ιανουαρίου 14). The Fourth Industrial Revolution: What it means and how to respond. Ανακτήθηκε 11 Σεπτεμβρίου, 2018, από https://www.weforum.org/agenda/2016/01/thefourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond/ 62 Oxman, N., Media Arts and Sciences, & MIT Media Lab. (2016, January 17). What if our buildings were grown, not built?. Ανακτήθηκε 20 Σεπτεμβρίου 2018, από https://www.weforum.org/ agenda/2016/01/towards-a-material-ecology/

σχεδιασμό, την ψηφιακή κατασκευή, τη συνθετική βιολογία, το περιβάλλον και το ίδιο το υλικό ως αδιαχώριστες και εναρμονισμένες διαστάσεις σχεδιασμού. Η οικεία σχέση μεταξύ σχεδιασμού και βιολογίας της Υλικής Οικολογίας προτείνει τη μετάβαση από την κατανάλωση της φύσης ως γεωλογικού πόρου στην βιολογική επεξεργασία της. Και αυτή η διαδρομή από την άντληση πόρων στην καλλιέργεια επιταχύνεται. Η παραγωγή από-πάνω-προς-τα-κάτω (προσθετική κατασκευή) σε συνδυασμό με την ανάπτυξη από-κάτω-προς-τα-πάνω των βιολογικών συστημάτων (βιολογική σύνθεση) ανοίγει νέες προοπτικές και ευκαιρίες: φωτοσυνθετικές προσόψεις των κτιρίων που μετατρέπουν τον άνθρακα σε βιοκαύσιμο, φορητές μικρο-βιομίες που τρέφουν το δέρμα μας μέσω εκλεκτικού φιλτραρίσματος, τρισδιάστατη εκτύπωση που επισκευάζει κατεστραμμένο ιστό. Στη Βιολογική Εποχή, οι σχεδιαστές και κατασκευαστές έχουν τη δυνατότητα να ονειρεύονται νέες δυναμικές δυνατότητες σχεδίασης, όπου προϊόντα και δομές θα μπορούν να αναπτυχθούν, να θεραπευτούν και να προσαρμοστούν. Πριν από την παρουσίαση των νέων τρόπων σύλληψης και κατασκευής στην αρχιτεκτονική, είναι σημαντικό να παρουσιαστεί ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί, σχεδιάζει, καταστρέφει και αναδημιουργεί η φύση, καθώς και πως συνδυάζει αποδοτικά το σύνολο των ζωντανών οργανισμών σε ένα ευρύτερο σύμπλεγμα οικοσυστημάτων, όπου η πληροφορία, η συμπεριφορά και το υλικό ευνοούν την ανάπτυξη των κατάλληλων δομών.

Εικ. 45. Αστακός τριών εβδομάδων, Ανάπτυξη του εξωσκελετού από χιτίνη

[GROWTH] _ ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

Η ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

«Η σχέση μεταξύ βιολογίας και κτιρίου έχει τώρα ανάγκη αποσαφήνισης λόγω πραγματικών και πρακτικών αναγκών. Το περιβαλλοντικό πρόβλημα δεν αποτέλεσε ποτέ μια τέτοια απειλή για την ύπαρξη. Στην πραγματικότητα είναι ένα βιολογικό πρόβλημα ... Δεν είναι μόνο η βιολογία απαραίτητη για το κτίριο αλλά και το κτίριο για τη βιολογία.»63 - Frei Otto [μτφ. του ιδίου] Η μελέτη των οικολογικών συστημάτων παρέχει έννοιες και μοντέλα για τις πολύπλοκες ενεργειακές σχέσεις των οργανισμών με το περιβάλλον τους, που εκτείνεται, από την ανάλυση της μεταβολικής συμπεριφοράς ενός φυτού ή ζώου, στη δυναμική των μοτίβων των ειδών με ένα οικολογικό σύστημα και η ροή ενέργειας και υλικού μεταξύ τους, που ρυθμίζει τη συμπεριφορά τους μέσω των γενεών.64 Σύμφωνα με τον James H. Brown, Αμερικανό οικολόγο και ακαδημαϊκό, τα οικολογικά συστήματα έχουν τουλάχιστον πέντε χαρακτηριστικά που τα καθιστούν ενδιαφέροντα: «Πρώτον, αποτελούνται από πολλά μέρη. Τα περισσότερα περιέχουν εκατοντάδες δισεκατομμύρια μεμονωμένους οργανισμούς και δεκάδες εκατομμύρια είδη. Δεύτερον, τα οικολογικά συστήματα είναι ανοικτά συστήματα, που διατηρούνται μακριά από τη θερμοδυναμική ισορροπία με την πρόσληψη, τον μετασχηματισμό της ενέργειας και με την ανταλλαγή οργανισμών και ύλης μέσω των αυθαίρετων ορίων τους. Τρίτον, τα οικολογικά συστήματα είναι προσαρμοστικά, ανταποκρινόμενα σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα τόσο από τις προσαρμογές συμπεριφοράς των ατόμων όσο και από τις δαρβινικές γενετικές αλλαγές στις ιδιότητες των πληθυσμών. Τέταρτον, τα οικολογικά συστήματα έχουν μη αναστρέψιμες ιστορίες, εν μέρει επειδή όλοι οι οργανισμοί συσχετίζονται μεταξύ τους γενετικά με ένα ιεραρχικό πρότυπο καθόδου από έναν κοινό πρόγονο. Πέμπτον, τα οικολογικά συστήματα παρουσιάζουν μια πλούσια ποικιλία σύνθετων, μη γραμμικών δυναμικών.».65 63 Otto, F. (1971), IL3 Biology and Building, Stuttgart: IL University of Stuttgart, σελ. 27 64 Hensel, Menges and Weinstock (2010), Emergent Technologies and Design: Towards a biological paradigm for architecture, London: Taylor & Francis, σελ. 12 65 Brown, J. H. (1994), Complex Ecological Systems, MA: Addison-Wesley, σελ. 419-43

Τα δυναμικά συστήματα της φύσης, τα συστήματα των ζωντανών όντων και τα συστήματα του φυσικού κόσμου, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών και γεωλογικών μορφών, παρουσιάζουν μια ποικιλία οργανωτικών και συμπεριφορικών χαρακτηριστικών, που είναι κεντρικά στοιχεία για τη μελέτη της ανάδυσης (emergence). Οι Tom de Wolf και Tom Holvoet, πρότειναν τον ακόλουθο ορισμό της ανάδυσης: «Το σύστημα εμφανίζει ανάδυση (emergence) όταν υπάρχουν συνεκτικές αναδύσεις (ιδιότητα, συμπεριφορά, δομή ...) στο μακρο - επίπεδο που προκύπτουν δυναμικά από την αλληλεπίδραση μεταξύ των τμημάτων στο μικρο-επίπεδο. Τέτοιες αναδύσεις είναι νέες όσον αφορά τα μεμονωμένα μέρη του συστήματος.»66 Ιδιαίτερα ενδιαφέρον είναι πως αναλύει ο Manuel De Landa, στο βιβλίο του «Χίλια Χρόνια Μη Γραμμικής Ιστορίας», την ανάδυση ενός οικοσυστήματος. Σύμφωνα με τον ίδιο: «...η ανάδυση περιγράφεται ως διαδοχή των συγκροτημάτων των φυτών που αλληλεπιδρούν το ένα με το άλλο, περνώντας από πολλές σταθερές καταστάσεις μέχρι να φτάσουν σε μια “κορύφωση”. Ένα εύκρατο δάσος, του τύπου που χαρακτηρίζει τον Ευρωπαϊκή ήπειρο, για παράδειγμα, αρχίζει ως συγκέντρωση λειχήνων και βρυών, ακολουθούμενη από απότομη σημύδα και ασβέστη, έπειτα πευκοδάσος, και τελικά ένα ώριμο δάσος με δρύ, ασβέστη, φτελιά και οξυά. Αν και μπορεί να φαίνεται διαφορετικό, αυτή η διαδικασία διαδοχής δεν έχει ως στόχο την κορύφωση. Αντίθετα, η εμφάνιση ενός οικοσυστήματος είναι ένα τυφλό άλμα, από σταθερή κατάσταση σε σταθερή κατάσταση, στην οποία κάθε συγκρότημα φυτών δημιουργεί τις συνθήκες που σταθεροποιούν την επόμενη. Μια ποικιλία ιστορικών περιορισμών (ενεργητικοί, υλικοί, δυναμικοί) καθορίζουν, σε κάποιο σημείο, ότι δεν υπάρχει άλλη σταθερή κατάσταση που μπορεί να επιτευχθεί από την τρέχουσα, και έτσι η διαδικασία κορυφώνεται. Αυτό, φυσικά, είναι μόνο ένα άλλο παράδειγμα ενός δικτύου ετερογενών στοιχείων που εξελίσσονται με μετατόπιση. Ένα πιο ρεαλιστικό μοντέλο 66 De Wolf, T. and Holvoet, T. (2005), Emergence versus Self-organisation: Different Concepts but Promising when Combined, σελ. 1-15

αυτού του δικτύου, θα πρέπει να περιλαμβάνει μικροοργανισμούς, μυριάδες έντομα και άλλα μικρά ζώα που παίζουν βασικούς ρόλους στη ροή της βιομάζας, και ακόμη και μερικά “διακοσμητικά” μεγάλα αρπακτικά ζώα, όπως τίγρεις, λύκους ή τους πρώτους ανθρώπους.»67 Επίσης, οι Tom de Wolf και Tom Holvoet πρότειναν ότι «η αυτό-οργάνωση είναι μια δυναμική και προσαρμοστική διαδικασία, που τα συστήματα αποκτούν και διατηρούν τη δομή τους χωρίς εξωτερικό έλεγχο»68. Η ανάδυση και η αυτοοργάνωση μπορεί να συμβούν μεμονωμένα ή σε συνδυασμό, οδηγώντας την ανάπτυξη συστημάτων προς νέες ιδιότητες, συμπεριφορές, οργάνωση και δομή. Οι δυναμικές διαδικασίες, που εκτυλίσσονται με την πάροδο του χρόνου αναπτύσσουν την πολυπλοκότητα της μορφής και της συμπεριφοράς, μέσω της αλληλεπίδρασης των απλών συστατικών, συνεχίζοντας χωρίς κεντρικές κατευθύνσεις. Οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούν να θεωρηθούν ως συστήματα και να αποκτούν τις σύνθετες μορφές και τα πρότυπα συμπεριφοράς τους μέσω αλληλεπιδράσεων, στο χώρο και με την πάροδο του χρόνου, των συστατικών τους. Η δυναμική της ανάπτυξης βιολογικών μορφών, τόσο της ατομικής ύπαρξης από ένα μόνο κύτταρο έως έναν πλήρως αναπτυγμένο ενήλικα και η εξελικτική ανάπτυξη των νέων ειδών με την πάροδο του χρόνου, είναι έντονα συζευγμένα. Ο Brown επίσης, παρουσιάζει αλλή μία θεωρία για τα οικολογικά συστήματα. Πρόκειται για τη μεταβολική θεωρία της οικολογίας η οποία είναι μια επέκταση του «νόμου του Kleiber»69 και υποδηλώνει ότι ο μεταβολικός ρυθμός των οργανισμών είναι ο θεμελιώδης βιολογικός ρυθμός που διέπει τα πιο παρατηρούμενα πρότυπα στην οικολογία. 67 DeLanda, M. (2000), A Thousand Years of Nonlinear History, Zone Books [μτφ. του ιδίου] 68 De Wolf, T. and Holvoet, T. (2005), Emergence versus Self-organisation: Different Concepts but Promising when Combined, σελ. 1-15 69 Ο νόμος του Kleiber, που ονομάστηκε από τον Max Kleiber για τη βιολογική εργασία του στις αρχές της δεκαετίας του 1930, είναι η παρατήρηση ότι για τη συντριπτική πλειοψηφία των ζώων ο μεταβολικός ρυθμός ενός ζώου κλιμακώνεται στα ¾ δύναμης της μάζας του ζώου. Συμβολικά: αν q0 είναι ο μεταβολικός ρυθμός του ζώου και M η μάζα του ζώου, τότε ο νόμος του Kleiber δηλώνει ότι q0 ~ M¾. Έτσι, κατά το ίδιο χρονικό διάστημα, μια γάτα που έχει μάζα 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός ποντικιού θα καταναλώνει μόνο περίπου 32 φορές την ενέργεια που χρησιμοποιεί το ποντίκι. Στα φυτά, ο εκθέτης είναι κοντά στο 1.

Εικ. 46. Mycellium, Ανάπτυξη δικτύου μανιταριών

Eίναι μέρος μιας ευρύτερης θεωρίας, γνωστής ως μεταβολικής θεωρίας της κλίμακας, που επιχειρεί να παρέχει μια ενοποιημένη θεωρητική προσέγγιση για τη σημασία του μεταβολισμού, στο πως να καθοδηγεί το πρότυπο και τη διαδικασία στη βιολογία, από το επίπεδο των κυττάρων μέχρι τη βιόσφαιρα. Η μεταβολική θεωρία της οικολογίας βασίζεται σε μια ερμηνεία των σχέσεων μεταξύ του μεγέθους του σώματος, της θερμοκρασίας του σώματος και του μεταβολικού ρυθμού σε όλους τους οργανισμούς. Οι μικρόσωμοι οργανισμοί τείνουν να έχουν υψηλότερους, σχετιζόμενους με τη μάζα, μεταβολικούς ρυθμούς από τους μεγαλόσωμους οργανισμούς. Επιπλέον, οι οργανισμοί που λειτουργούν σε θερμές θερμοκρασίες μέσω ενδοθερμίας ή ζώντας σε θερμά περιβάλλοντα τείνουν προς υψηλότερους ρυθμούς μεταβολισμού από τους οργανισμούς που λειτουργούν σε ψυχρότερες θερμοκρασίες. Αυτό το πρότυπο είναι συνεπές από το μονοκύτταρο επίπεδο μέχρι το επίπεδο των μεγαλύτερων ζώων και φυτών στον πλανήτη. Στη συγκεκριμένη θεωρία, αυτή η σχέση είναι ο μοναδικός περιορισμός, που ορίζει τις βιολογικές διεργασίες σε όλα τα επίπεδα οργάνωσης (από το άτομο μέχρι και ολόκληρο το οικοσύστημα) και είναι μια μακροοικονομική θεωρία που στοχεύει να είναι καθολική στην εφαρμογή της.70 Οι βιολογικές μορφές και η συμπεριφορά τους προκύπτουν από τη διαδικασία (pro-cess). Είναι η διαδικασία, αυτή που παράγει, επεξεργάζεται και διατηρεί τη μορφή ή τη δομή των βιολογικών -και μη- οργανισμών, και αποτελείται από μια περίπλοκη σειρά ανταλλαγών μεταξύ του οργανισμού και του περιβάλλοντός του. Επιπλέον, ο οργανισμός έχει την ικανότητα για τη διατήρηση της συνέχειας και της ακεραιότητάς του, μεταβάλλοντας τις πτυχές της συμπεριφοράς του. Μορφή και συμπεριφορά συνεπώς, είναι ισχυρά αλληλένδετες. Η μορφή ενός οργανισμού επηρεάζει τη συμπεριφορά του στο περιβάλλον. Μια συγκεκριμένη συμπεριφορά θα παράγει διαφορετικά αποτελέσματα σε διαφορετικά περιβάλλοντα ή αν εκτελείται από διαφορετικές μορφές στο ίδιο περιβάλλον. 70 Brown, J. H., Gillooly, J. F., Allen, A. P., Savage, V. M., & G. B. West (2004). «Toward a metabolic theory of ecology». Ecology. 85 (7): 1771–89

Εικ. 47α. Flocking, Πρότυπα συμπεριφοράς σμήνους πουλιών

Εικ. 47β. Flocking, Πρότυπα συμπεριφοράς σμήνους πουλιών

[GROWTH] _ ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

BEHAVIOR + COMPLEXITY ΟΙ

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ

ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ

ΚΑΙ

ΕΞΕΛΙΞΗΣ

ΕΝΟΣ

ΦΥΣΙΚΟΥ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Η συμπεριφορά είναι μη γραμμική και τατυτόχρονα εξαρτάται από το συγκεκριμένο περιβάλλον. Ο Norbert Weiner, ο οποίος ανέπτυξε τις πρώτες μαθηματικές περιγραφές των αποκρινόμενων συμπεριφορών σε μηχανές και ζώα, θεμελίωσε τη μελέτη του, την κυβερνητική (cybernetics)71 , πάνω στην πρόβλεψη (anticipation), την ανατροφοδότηση (feedback) και την απόκριση (response). Η κυβερνητική, η θεωρία του συστήματος και η πολυπλοκότητα έχουν μια κοινή εννοιολογική βάση. Αναφέρονται, μερικές φορές, συλλογικά ως «επιστήμες της πολυπλοκότητας» ή «πολύπλοκα προσαρμοστικά συστήματα» στην εκτενή βιβλιογραφία της θερμοδυναμικής, της τεχνητής νοημοσύνης, των νευρωνικών δικτύων και των δυναμικών συστημάτων. Μαθηματικά επίσης, υπάρχουν κοινά σημεία στην προσέγγιση των μοντέλων και των προσομοιώσεων Είναι αξιωματικό στη σύγχρονη κυβερνητική, ότι τα συστήματα αυξάνουν σε πολυπλοκότητα, καθώς και ότι στη φυσική εξέλιξη, τα συστήματα αναδύονται σε αυξημένη πολυπλοκότητα, από κύτταρα σε πολυκυτταρικούς οργανισμούς, από ανθρώπους στην κοινωνία και τον πολιτισμό. Η θεωρία του συστήματος (System theory) υποστηρίζει ότι οι έννοιες και οι αρχές της οργάνωσης στα φυσικά συστήματα είναι ανεξάρτητες από το πεδίο οποιαδήποτε άλλου ιδιαίτερου συστήματος, και η σύγχρονη έρευνα τείνει να επικεντρώνεται στα «πολύπλοκα προσαρμοστικά συστήματα» (complex adaptive systems)72, τα οποία αυτο-οργανώνονται. Παράλληλα, η θεωρία της πολυπλοκότητας επισημοποιεί την μαθηματική δομή της διαδικασίας των συστημάτων, από τα οποία προκύπτει η πολυπλοκότητα. Επικεντρώνεται στη συλλογική συμπεριφορά 71 Κυβερνητική (cybernetics) είναι ένα υποσύνολο της επιστήμης συστημάτων το οποίο επικεντρώνεται στη μελέτη κυβερνητικών συστημάτων. 72 Ένα πολύπλοκο προσαρμοστικό σύστημα είναι ένα σύστημα στο οποίο η τέλεια κατανόηση των μεμονωμένων τμημάτων δεν μεταδίδει αυτόματα μια τέλεια κατανόηση της συμπεριφοράς ολόκληρου του συστήματος. Η μελέτη σύνθετων προσαρμοστικών συστημάτων, ενός υποσυνόλου μη γραμμικών δυναμικών συστημάτων, είναι ιδιαίτερα διεπιστημονική και συνδυάζει γνώσεις από τις φυσικές και κοινωνικές επιστήμες για την ανάπτυξη μοντέλων και γνώσεων σε επίπεδο συστήματος που επιτρέπουν ετερογενείς παράγοντες, μετάβαση φάσης και αναδυόμενη συμπεριφορά.

Εικ. 48. Ανάλυση πολύπλοκου δικτύου σχέσεων

που αναδύεται μέσω της αλληλεπίδρασης εκατομμυρίων μεμονομένων μερών μεταξύ τους, όπως ατόμων, μορίων και κυττάρων. Το σύνολο είναι ετερογενές, με πολλά διαφοροποιημένα μέρη, τα οποία έχουν πολλαπλές ενώσεις μεταξύ τους, ενώ αυτά τα τμήματα συμπεριφέρονται διαφορετικά, παρόλο που δεν είναι ανεξάρτητα. Η πολυπλοκότητα του συστήματος αυξάνει, όταν η ποικιλία (διάκριση) και η εξάρτηση (συνδεσιμότητα) των μερών αυξάνει. Η διαδικασία αύξησης της πολυπλοκότητας ονομάζεται διαφοροποίηση (differentiation), ενώ η διαδικασία αύξησης του αριθμού ή της δύναμης των συνδέσεων ονομάζεται ενσωμάτωση (integration). Η εξέλιξη παράγει διαφοροποίηση και ενσωμάτωση σε διάφορες «κλίμακες» που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, από το σχηματισμό και τη δομή ενός οργανισμού, μέχρι τα είδη και τα οικοσυστήματα. Το πρότυπο της κατανεμημένης παραλλαγής (distributed variation) στα συστήματα και οι επιδράσεις της φυσικής επιλογής73 πάνω σε αυτά τα πρότυπα, είναι κοινά σε πολλά μοντέλα αυτό-οργάνωσης. Η πολυπλοκότητα των οργανισμών, των ειδών και των οικοσυστημάτωνέχει εξελιχθεί και αναπτυχθεί από τις αλληλεπιδράσεις των στοιχείων που συνδυαάζονται σε μια ποικιλία «συναρμολογήσεων». Εδώ είναι εμφανής και η επιρροή της φύσης στην οντολογική δομή της «Θεωρίας της Συναρμολόγησης» (Assemblage Theory) των Deleuze και Guattari, που αναλύθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο. Κάποιες από αυτές τις συναρμολογήσεις επιβιώνουν και προχωρούν σχηματίζοντας «φυσικώς επιλεγμένα» σύνολα, ενώ άλλα καταρρέουν, ώστε να υποστούν περισσότερη εξέλιξη. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται σε υψηλότερα επίπεδα, με αποτέλεσμα ό,τι αποτελεί σύνολο για ένα επίπεδο, να μπορεί να γίνει μέρος στα πλαίσια ενός ακόμη πιο πολύπλοκου συστήματος, που έχει αναδυθεί από την κατάρρευση και την αναδιοργάνωση. Ένα αναδυόμενο σύνολο μπορεί να αποτελέσει εξάρτημα για ένα σύστημα σε υψηλότερο επίπεδο – ό,τι είναι το «σύστημα» για μια διαδικασία μπορεί να γίνει «περιβάλλον» για μία άλλη. Έτσι, η εξέλιξη δεν είναι ένα μοναδιαίο σύστημα, αλλά διανέμεται σε διαφορετικές κλίμακες του χρόνου και του χώρου, έτσι ώστε πολλαπλά συστήματα να εξελιχθούν ταυτόχρονα με μερική αυτονομία και κάποια αλληλεπίδραση. 73 Η Φυσική επιλογή είναι η διαδικασία εξέλιξης των ειδών μέσω της οποίας οι οργανισμοί που είναι καλύτερα προσαρμοσμένοι στο περιβάλλον αφήνουν περισσότερους απογόνους από εκείνους που είναι λιγότερο προσαρμοσμένοι. Στηρίζεται στην παρατήρηση πως ορισμένες διαφορές μεταξύ των ατόμων σε έναν πληθυσμό είναι κληρονομήσιμες. Επειδή οι διάφορες περιοχές έχουν διαφορετικές συνθήκες και διαφορετικές ευκαιρίες επιβίωσης, διαφορετικοί οργανισμοί επιλέγονται από τη φυσική επιλογή ως οι πιο προσαρμοσμένοι στο συγκεκριμένο περιβάλλον.

Εικ. 49. Ίνες κολλαγόνου, Ανάλυση δομής σε μικροσκόπιο

Εικ. 50. Χιτίνη, Ανάλυση δομής σε μικροσκόπιο

[GROWTH] _ ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

ΚΥΤΤΑΡΙΝΗ _ ΧΙΤΙΝΗ _ ΚΟΛΛΑΓΟΝΟ _ ΜΕΤΑΞΙ Η ΔΟΜΙΚΗ ΕΡΓΑΛΕΙΟΘΗΚΗ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ

Η βιομίμηση, όπως αναφέρθηκε στα προηγούμενα κεφάλαια, φαίνεται να λαμβάνει ένα διαφορετικό νόημα στον 21ο αιώνα. Φαίνεται πως υπάρχει μια σημαντική αλλαγή, από την εφαρμογή τεχνικών, λύσεων καιι προτύπων της φύσης στην αρχιτεκτονική, στην πραγματική εξελικτική διαδικασία και, εν τέλει, μορφογένεση της δομής μέσα από μια σειρά αποτυχιών και προσαρμοστικότητας στο εξελικτικό μοντέλο. Η δυνατότητα της φύσης να σχεδιάζει, λαμβάνοντας υπόψη το ίδιο το υλικό, τη συμπεριφορά και τα ερεθίσματα του ευρύτερου περιβάλλοντος, της επιτρέπει να επιβιώνει, να μετασχηματίζεται και να λειτουργεί ως ένα ανοικτό σύστημα, στο οποίο τα στοιχεία του, είναι ταυτόχρονα μοναδικά και αλληλεξαρτώμενα, δρουν με ευφυία και πολυπλοκότητα και προσαρμόζονται συνεχώς, μεταβάλλοντας τη δομή τους. Η εξέλιξη της βιολογικής μορφής δεν πρέπει να θεωρείται ξεχωριστή από τη δομή και τα υλικά της. Είναι οι σύνθετες ιεραρχίες των υλικών μέσα στις φυσικές δομές από τις οποίες προκύπτει η απόδοσή τους. Μορφή, δομή και υλικό συνδέονται μεταξύ τους και η συμπεριφορά και των τριών δεν μπορεί να προβλεφθεί με ανάλυση κανενός από αυτά ξεχωριστά. Η αυτο-οργάνωση των βιολογικών μαθηματικών συστημάτων είναι μια διαδικασία που εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου, μια δυναμική που παράγει την ικανότητα για αλλαγές στην τάξη και τη δομή ενός συστήματος. Τα χαρακτηριστικά της αυτο-οργάνωσης περιλαμβάνουν μια τρισδιάστατη χωρική δομή, αφθονία και διαφοροποίηση, ιεραρχία και ατομικότητα (modularity). Ο κρίσιμος παράγοντας είναι η σπονδυλοειδής εμφάνιση αρκετών διακριτών οργανωτικών ζυγών που παράγονται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ κατώτερων ή τοπικών επιπέδων οργανισμού, του μοριακού και κυτταρικού επιπέδου και των υψηλότερων ή καθολικών επιπέδων της δομής ή του οργανισμού στο σύνολό του. Η εξέλιξη και η ανάπτυξη της βιολογικής αυτο-οργάνωσης των συστημάτων προχωρά από μικρά τμήματα εφαρμογής που συναρμολογούνται μαζί για να σχηματίσουν μεγαλύτερες δομές που έχουν αναδυόμενες ιδιότητες και

Εικ. 51. Κυτταρίνη, Ανάλυση δομής σε μικροσκόπιο

Εικ. 52. Μετάξι, Ανάλυση δομής σε μικροσκόπιο

συμπεριφορά, οι οποίες με τη σειρά τους αυτοσυναρμολογούνται σε πιο σύνθετες δομές.74 Στην μορφογένεση των βιολογικών οργανισμών, είναι η ζωντανή αλληλεπίδραση της γεωμετρίας και του υλικού που παράγει τη μορφή. Η δυναμική χωρητικότητα, η ικανότητα μετακίνησης, δημιουργείται από τους ίδιους παράγοντες. Η γεωμετρία και οι υλικές ιεραρχίες παράγουν δυναμική. Η βιοδυναμική επιτυγχάνεται με ένα σύστημα προέντασης και μεταβολής της πίεσης σε διαφορετικές γεωμετρικές διευθετήσεις για την παραγωγή διαφορετικών κινήσεων. Πολλά ζώα με εύκαμπτα δέρματα, όπως οι σκώληκες και οι καρχαρίες, χρησιμοποιούν υδροστατικούς σκελετούς, όπου η προένταση των ινών σε τάση ισορροπείται με συμπίεση σε ένα ρευστό. Ομοίως, τα φυτά, χωρίς εναπόθεση λιγνίνης στα τοιχώματά τους, είναι εντελώς ανεξάρτητα από τον έλεγχο της πίεσης στο εσωτερικό, ώστε να επιτυγχάνεται η δομική ακαμψία, προένταση των ινών κυτταρίνης στους κυτταρικούς τοίχους με την έκθλιψη του ρευστού. Τα δέντρα προετοιμάζουν τους κορμούς τους επίσης, με τα εξωτερικά στρώματα των κυττάρων να υποβάλλονται σε προένταση για να αντισταθμίζουν τις μη επαρκείς συμπιεστικές ιδιότητες του ξύλου. Όλοι οι ζωντανές μορφές είναι ιεραρχικές δομές, κατασκευασμένες από υλικά με λεπτές ιδιότητες που είναι ικανά να αλλάξουν σε ανταπόκριση στις μεταβολές των τοπικών τάσεων. Τα συστήματα βιολογικών υλικών είναι αυτόσυναρμολογούμενα, χρησιμοποιώντας κυρίως αρκετά αδύναμα υλικά για να κατασκευάσουν ισχυρές δομές και η δυναμική απόκριση και οι ιδιότητές τους είναι πολύ διαφορετικές από την κλασική μηχανική των παραδοσιακών τεχνητών κατασκευών. Η βιολογία χρησιμοποιεί αξιοσημείωτα λίγα υλικά και σχεδόν όλα τα φορτία μεταφέρονται από σύνθετα ινώδη υλικά (fibrous composites). Υπάρχουν μόνο τέσσερις ίνες πολυμερούς: κυτταρίνη σε φυτά, κολλαγόνο σε ζώα, χιτίνη στα έντομα και οστρακόδερμα, και μετάξι σε ιστούς αράχνων. Αυτά είναι τα βασικά υλικά της βιολογίας και έχουν πολύ χαμηλότερες πυκνότητες από τα περισσότερα υλικά της ανθρωπογενούς 74 Hensel, M., Menges, A. and Weinstock, M. (2010), Emergent Technologies and Design: Towards a biological paradigm for architecture, London: Taylor & Francis, σελ. 15

μηχανικής. Συγκεκριμένα, ο άνθρωπος χρησιμοποιεί 350 συνθετικά πολυμερή, σε αντίθεση με τα 5 βασικά πολυμερή που χρησιμοποιεί η φύση (πηκτίνη, κερατίνη, κολλαγόνο, χιτίνη, κυτταρίνη), τα οποία έχουν πολύ πιο ισχυρές μηχανικές ιδιότητες από τα αντίστοιχα τεχνητά ανθρωπογενή. Είναι επιτυχή, όχι τόσο λόγω του τι είναι, αλλά λόγω του τρόπου με τον οποίο συνδυάζονται. Η γεωμετρική και ιεραρχική οργάνωση της αρχιτεκτονικής των ινών είναι σημαντική. Οι ίδιες ίνες κολλαγόνου χρησιμοποιούνται σε χαμηλού συντελεστή, εξαιρετικά επεκτάσιμες δομές όπως τα αιμοφόρα αγγεία, σε μεσαίου συντελεστή όπως τους τένοντες και άκαμπτα υλικά υψηλής αντοχής όπως τα οστά.75 Τα σύνθετα ινώδη υλικά είναι ανισότροπα76, ένα χαρακτηριστικό που μπορεί να προσφέρει υψηλότερα επίπεδα βελτιστοποίησης από τα ισοτροπικά ομογενή υλικά, επειδή η δυσκαμψία και η αντοχή μπορούν να προσαρμοστούν στην κατεύθυνση και το μέγεθος των εφαρμοζόμενων φορτίων. Οι δυνάμεις πίεσης που βιώνει ο οργανισμός κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης παράγουν εκλεκτική εναπόθεση νέου υλικού όπου αυτό είναι απαραίτητο και στην κατεύθυνση στην οποία είναι απαραίτητη. Στα οστά, το υλικό απομακρύνεται από τα τμήματα που δεν υπόκεινται σε πίεση και επανατοποθετείται στις εξαιρετικά καταπονημένες, στα δέντρα ένα ειδικό είδος ξύλου, με διαφορετικό προσανατολισμό ινών και κυψελοειδής δομή από φυσιολογικό ξύλο, παράγεται σε διαδοχικούς ετήσιους δακτυλίους όταν το απαιτούν οι περιστάσεις. Έτσι η βιολογία παράγει ένα μεγάλο αριθμό μοντέλων φορητών αρχιτεκτονικών ινών, κάθε μια είναι μια συγκεκριμένη απάντηση για ένα συγκεκριμένο σύνολο μηχανικών συνθηκών και απαιτήσεων.77 Όλες οι βιολογικές μορφές συναρμολογούνται μόνες τους, κάτω από το φορτίο της βαρύτητας, ενώ πρέπει να συγκεντρώσουν τα υλικά και την ενέργεια τους από το περιβάλλον τους. Η βιολογική αυτοοργάνωση λαμβάνει χώρα υπό τάση. Τα περισσότερα βιολογικά υλικά έχουν χαρακτηρισμένες μη γραμμικές ακαμψίες. Το εύρος της ελαστικής τους συμπεριφοράς, η ικανότητά τους να δέχονται μεγάλες καταπονήσεις 75 Jeronimidis, G., Biodynamics, Architectural Design Magazine, Vol. 74, No. 3, σελ. 90-95 76 Ανισοτροπικός: (Βοτανική) που ανταποκρίνεται άνισα σε ένα εξωτερικό ερέθισμα σε διάφορα μέρη του φυτού [anisotropic. (δ.κ.) American Heritage® Dictionary of the English Language, Fifth Edition. (2011). Retrieved September 12 2018 from https://www.thefreedictionary.com/anisotropic] 77 Idib, σελ. 90-95

100

και παραμορφώσεις και να επιστρέψουν στην προηγούμενη κατάσταση τους, είναι πολύ μεγαλύτερο από αυτό των κατασκευασμένων δομών.78 Τα ζώα και τα φυτά ρυθμίζουν τη δομική συμπεριφορά τους με τρόπο που να παρέχει νέα μοντέλα για κατασκευασμένες κατασκευές. Τα φυτά, παραδείγματος χάριν, μπορούν να δέχονται πολύ υψηλές χρονικές επιβαρύνσεις και ακόμη και σε υψηλές αναβλύσεις και σοβαρές καταιγίδες είναι πιο συνηθισμένο να ξεριζώνονται τα πασχάρια και το μπαμπού απ ‘ό, τι οι μίσχοι τους για να λυγίσουν και να σπάσουν. Αντέχουν τη βαρύτητα και το φορτίο του ανέμου μέσω της διακύμανσης των τμημάτων των στελεχών και της οργάνωσης του υλικού τους σε διαδοχικές ιεραρχίες, χρησιμοποιώντας μικρές ποσότητες «μαλακών» υλικών σε κάθε οργανωτικό επίπεδο για να επιτύχουν υψηλό επίπεδο δομικών επιδόσεων χωρίς άκαμπτα υλικά. Οι μεταβλητές τομές παράγουν ανισότροπες ιδιότητες και μια διαβάθμιση των τιμών μεταξύ της ακαμψίας και της ελαστικότητας κατά μήκος του στελέχους που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για την αντιστάθμιση δυναμικών και απρόβλεπτων φορτίων. Σε αντίθεση με τις μηχανικές δομές, στα φυσικά βιολογικά συστήματα δεν υπάρχει ένα ενιαίο όριο ή περίγραμμα, όπου ένα εξάρτημα τελειώνει και ένα άλλο αρχίζει, καθώς το ινώδες υλικό είναι συνεχές ακριβώς μέσω της άρθρωσης - στην πραγματικότητα δεν φαίνεται να υπάρχουν αρμοί καθόλου στη συμβατική μηχανική έννοια. Ο D’Arcy Wentworth Thompson, στο βιβλίο του «On Growth and Form», αναλύει τη μηχανική δομή του οστού. Συγκεκριμένα, περιγράφει πως διαμορφώνεται συμπεριφέρεται και διαμορφώνεται το κόκκαλο, ανάλογα με τις τάσεις που ασκούνται στην επιφάνειά του. Τα διαγράμματα τάσης του οστού, όπως αναπτύχθηκαν από τους Carl Culman, Γερμανού δομοστατικού, και Julius Wolf, Γερμανού χειρούργου, σε συνδυασμό με την τομή του οστού, αποδεικνύουν ότι η δομή του δημιουργείται και διαμορφώνεται, με βάση την κατανομή των κάθετων τάσεων. Επίσης, όσο αναπτύσσεται ο άνθρωπος και αλλάζει το βάρος και η ένταση των φορτίων που ασκούνται σε αυτό, αλλάζει τόσο η σύσταση, όσο και η εσωτερική δομή του, με την ανάπτυξη φυσικών «δοκαριών» και «δικτυωμάτων» για την απορρόφηση των φορτίων.79 78 Hensel, M., Menges, A. and Weinstock, M. (2010), Emergent Technologies and Design: Towards a biological paradigm for architecture, London: Taylor & Francis, σελ. 16 79 Thompson, D. (1917), On Growth and Form, Cambridge: Cambridge University Press, σελ.

101

Εικ. 53. Μηριαίο οστό, Ανάλυση τάσεων (αριστερά) και δομική συγκρότηση οστού σε τομή (δεξιά), Schaffer και A. Robinson αντίστοιχα

Εικ. 54. Κεφαλή γονάτου (αριστερά) και μηριαίο οστό (δεξιά), Ανάλυση ασκούμενων τάσεων, Culmann και J. Wolff

Παράλληλα, ο Manuel DeLanda, επικεντρώνεται στη συνέργεια οστού και μυών· μια συνέργεια στην οποία το σύστημα διαμορφώνεται, αναδιαμορφώνεται και επιδιορθώνεται συνεχώς, ενώ η σύσταση του συστήματος διαφοροποιείται, έτσι ώστε να ανταποκρίνεται στις εξωτερικές επιρροές του περιβάλλοντος του ανθρώπινου οργανισμού. Όπως ο ίδιος ανφέρει: «…αν μελετούσαμε τα σπονδυλωτά ως φέρουσες δομές για να μάθουμε από τον συνδυασμό των οστών (που φέρουν φορτία σε συμπίεση) και τους μύες (που φέρουν φορτία σε τάση), για να εφαρμόσουμε αυτόν τον συνδυασμό σε αρχιτεκτονικές δομές χρησιμοποιώντας εντελώς διαφορετικά υλικά, αυτό θα αποτελούσε ένα παράδειγμα βιομιμητικής.»80 Τα οστά παρουσιάζουν ενδιαφέρον για διάφορους λόγους. Όπως ο υαλοβάμβακας και άλλα σύνθετα υλικά, είναι ένα υβρίδιο κόλλας και χαλικιού, με το κολλαγόνο, να παίζει το ρόλο που παίζει η εποξική ρητίνη στα ανθρώπινα σύνθετα υλικά και μικροσκοπικά μεταλλικά κρύσταλλα, που παίζουν το ρόλο των λεπτών ινών γυαλιού. Από τότε που χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά τούβλα από άχυρο, η αρχή του συνδυασμού κόλλας και τρίχας για να πάρουμε νέες αναδυόμενες ιδιότητες ήταν ήδη γνωστή σε μας. Αλλά τα οστά μπορούν να αποδώσουν και μια άλλη πτυχή, ιδιαίτερα όταν εξετάζονται σε συνδυασμό με το χόνδρο, ένα υλικό που περιέχει επίσης κολλαγόνο, και το οποίο μπορεί να μετατραπεί σε οστό. Η βιομιμητική αρχή εδώ, συνδυάζει δύο υλικά, ένα από τα οποία μπορεί να μετασχηματιστεί στο άλλο. Ο χόνδρος επίσης βοηθά τα οστά να αυτο-θεραπεύονται: μετά από κάταγμα, σχηματίζεται ένας θρόμβος αίματος που σφραγίζει τα αιμοφόρα αγγεία και συγκρατεί τα σπασμένα άκρα. ο χόνδρος αντικαθιστά έπειτα τον θρόμβο και, με τη σειρά του, αντικαθίσταται από τα οστά. Τέλος, η σπογγώδης φύση του χόνδρου το επιτρέπει να αποθηκεύει μια οργανική λιπαντική ουσία η οποία στη συνέχεια πιέζεται έξω από αυτήν, όταν ένα οστό στην άρθρωση φέρει το άλλο. Αυτό επιτρέπει στα οστά να αυτολιπαίνονται.81

80 De Landa, M. (2008), Building with Bone and Muscle, Ανακτήθηκε 3 Σεπτεμβρίου 2018, από https:// lebbeuswoods.wordpress.com/2008/12/03/manuel-delanda-matters-1/ 81 Idib

103

Εικ. 55. Εσωτερική δομή κοκκάλου, «Δοκάρια» και «δικτυώματα» από κολλαγόνο

Οι μύες αποτελούν ένα άλλο, ιδιαίτερα ενδιαφέρον υλικό. Ουσιαστικά, πρόκειται για σχοινιά, κατασκευασμένα από ζελέ, αλλά στα οποία το σχοινί έχει σχεδιαστεί σαν ένα πτυσσόμενο τηλεσκόπιο, στα οποία τα στρώματα των μυών μπορούν να γλιστρήσουν το ένα κάτω στο άλλο (όπως οι διαδοχικοί σωλήνες με τη μείωση της ακτίνας σε ένα τηλεσκόπιο) επιτρέποντας στους μύες να συστέλλονται σε μέγεθος. Η δυνατότητα σύσπασης, με τη σειρά της, σημαίνει ότι οι μύες μπορούν να τραβήξουν εξωτερικά αντικείμενα, τα οποία δεν μπορούν μόνο να ασκούν παθητικά φορτία, αλλά μπορούν να ασκήσουν ενεργά τα δικά τους φορτία. Δεδομένου ότι τα σώματα των ζώων πρέπει να είναι σε θέση να ωθήσουν, καθώς και να τραβήξουν, πολλοί μύες στο σώμα χρησιμοποιούνται σε ζεύγη προσανατολισμένες προς αντίθετες κατευθύνσεις. Συνεπώς, ένα ανθρώπινο σώμα, το οποίο έχει περίπου 600 μύες, διαθέτει στην ουσία 600 μηχανές ή κινητήρες. Οι επιστήμονες υλικών έχουν αναπτύξει πρόσφατα υποτυπώδεις μορφές τεχνητών μυών. Υπάρχουν, για παράδειγμα, “έξυπνα τζελ”, που αποτελούνται από ένα υγρό διαλύτη αναμεμειγμένο με στερεές αλυσίδες πολυμερών που εμπλέκονται μεταξύ τους καθιστώντας το σύνθετο ιξωδοελαστικό. Μια ποικιλία ερεθισμάτων (θερμότητας, ηλεκτρισμού, χημικών ουσιών) μπορεί να εφαρμοστεί σε αυτά τα τζελ, για προκαλέσει τη συστολή ή τη διαστολή τους. Αυτά τα έξυπνα τζελ αντικαθιστούν ήδη ορισμένα κινούμενα μηχανικά μέρη, όπως βαλβίδες. 82 Μαθαίνοντας από την τεχνολογία των σπονδυλωτών, η ποικιλία των κινητών φέροντων δομών μπορεί να αυξηθεί συνδέοντας ένα παθητικό σύνθετο (οστό) με ένα ενεργό. Αυτό μπορεί να αποδώσει δομές που είναι δυναμικές, ικανές, για παράδειγμα, να αλλάζουν από το μια κίνηση σε μία άλλη, κάθε κίνηση να περιλαμβάνει διαφορετικά σύνολα μυών. Αλλά όπως και στην περίπτωση των οστών, σημαντικό ρόλο διαδραματίζει το υλικό διασύνδεσης στις αρθρώσεις (χόνδροι), καθώς και η διεπαφή μεταξύ οστού και μυώ. Εάν οι μαλακοί μύες συνδέονταν απευθείας με το σκληρό οστό, ο συνδυασμός θα ήταν αδέξιος και ασαφής. Αντίθετα, οι μύες πρέπει να ελέγχουν τα οστά σε απόσταση, μέσω ενός υλικού με ενδιάμεση ακαμψία: τον τένοντα. Έτσι, μια τέτοια προσέγγιση της βιομιμητικής στη δομική μηχανική, αποδεικνύει 82 De Landa, M. (2008), Building with Bone and Muscle, Ανακτήθηκε 3 Σεπτεμβρίου 2018, από https:// lebbeuswoods.wordpress.com/2008/12/03/manuel-delanda-matters-1/

106

ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ειδικά υλικά για τη διεπαφή μεταξύ παθητικών και ενεργών μερών (components), τα οποία λειτουργούν ως μια προσαρμοστική συνέργεια.83

Εικ. 56. Μετακάρπιο οστό φτερού όρνιου, Οργάνωση της εσωτερικής δομής με βάση τα δικτυώματα Warren (Warren’s truss), O. Prochnow και D’Arcy Thompson

Εικ. 57. Μετακάρπιο οστό φτερού όρνιου

83 De Landa, M. (2008), Building with Bone and Muscle, Ανακτήθηκε 3 Σεπτεμβρίου 2018, από https:// lebbeuswoods.wordpress.com/2008/12/03/manuel-delanda-matters-1/

107

Εικ. 58. Αναδημιουργία φτερού λιβελούλης κατασκευασμένο από χιτοζάνη, Mediated Matter, MIT

[GROWTH] _ ΚΑΛΛΙΕΡΓΩΝΤΑΣ ΤΗ ΔΟΜΗ

Η ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΠΟΧΗ ΣΤΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΕΡΓΟ ΤΗΣ NERI OXMAN

Οι τεχνικές αρχές, που αναφέρθηκαν παραπάνω, μπορούν να αντληθούν από βιολογικές μορφές και να εφαρμοστούν στο σχεδιασμό των κατασκευασμένων υλικών, αντικειμένων και κτιρίων. Οι διακυμάνσεις στις ιδιότητες των τμημάτων και των υλικών των βιολογικών δομικών μελών προσφέρουν πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με το σταθερό τμήμα που συνήθως υιοθετείται σε συμβατικές κατασκευασμένες κατασκευές. Η διαφοροποιημένη διανομή κυττάρων, ινών και δεσμών, ανάλογα με το ύψος και την ευκολία, προσφέρει ένα πολύ ενδιαφέρον μοντέλο για την παραγωγή συστημάτων σύνθετων υλικών ινών. Η διαφοροποίηση προσφέρει επίσης την δυνατότητα μεταβλητής δυσκαμψίας και ελαστικότητας μέσα στο ίδιο υλικό, έτσι ώστε οι διακυμάνσεις στο τμήμα να παράγουν ανισότροπες ιδιότητες και μια διαβάθμιση τιμών μεταξύ δυσκαμψίας και ελαστικότητας κατά μήκος του στελέχους που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για αντοχή σε δυναμικές και απρόβλεπτες φορτίσεις. Οι ίνες είναι πιο αποτελεσματικές όταν μεταφέρουν καθαρά εφελκυστικά φορτία είτε ως ενίσχυση σε σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούνται ως δομές μεμβράνης σε διαξονική τάση Ι ή ως ανεξάρτητες κατασκευές όπως καλώδια και δίχτυα. Οι ίνες δεν έχουν καλές επιδόσεις στην συμπίεση, καθώς τείνουν να λυγίζουν, ακόμη και όταν υποστηρίζονται μερικώς πλευρικά από το πλέγμα σε σύνθετα υλικά. Στα συστήματα βιολογικών υλικών υπάρχουν τέσσερις γνωστές λύσεις: • Προένταση των ινών, έτσι ώστε να μην εμφανίζονται ποτέ συμπιεστικά φορτία. [ii] εισάγουν ορυκτές φάσεις υψηλού συντελεστή που συνδέονται στενά με τις ίνες για να βοηθήσουν στη συμπίεση. [iii] συνδέει σε μεγάλο βαθμό το δίκτυο οπτικών ινών για την αύξηση της ευμεταβλητής σταθερότητας. [iv] και να αλλάξετε την κατεύθυνση των ινών έτσι ώστε τα φορτία θλίψης να μην λειτουργούν κατά μήκος των ινών.84 Η Neri Oxman, ασχολείται στο ερευνητικό της εργαστήριο Mediated Matter με την ανάπτυξη δομών, χρησιμοποιώντας τα βιολογικά υλικά της φύσης, σε συνδυασμό με τις σύγχρονες κατασκευαστικές μεθόδους. 84 Hensel, M., Menges, A. and Weinstock, M. (2010), Emergent Technologies and Design: Towards a biological paradigm for architecture, London: Taylor & Francis, σελ. 16

109

Εικ. 59. Mushtari, wearable αποτελούμενο από αυτότροφους και ετερότροφους οργανισμούς, Mediated Matter, MIT

Σε συνεργασία με την Stratasys, εταιρία 3D εκτυπώσεων και προσθετικών μεθόδων κατασκευής, έχουν αναπτύξει το Mushtari, ένα τρισδιάστατα εκτυπωμένο φορητό wearable, το οποίο περιλαμβάνει 58 μέτρα εσωτερικών καναλιών υγρού. Σχεδιάστηκε για να λειτουργεί ως ένα «μικροβιακό εργοστάσιο» που χρησιμοποιεί γενετικά τροποποιημένο μικρόβια για να δημιουργήσουν χρήσιμα προϊόντα για τον χρήστη. Ιδανικά, το Mushtari θα μπορούσε να επιτρέψει και να δημιουργήσει μια συμβιωτική σχέση μεταξύ δύο μικροοργανισμών: φωτοσυνθετικούς αυτότροφους μικροοργανισμούς, όπως τα μικροφύκη ή τα κυανοβακτήρια, και συμβατούς ετερότροφους, όπως το Escherichia coli ή Bacillus subtilis. Τα φωτοσυνθετικά μικρόβια μπορούν να μετατρέψουν το ηλιακό φως σε θρεπτικά συστατικά για τα ετερότροφα, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να παράγουν ενώσεις για συγκεκριμένες εφαρμογές. Αυτή η μορφή μικροβιακής συμβίωσης, ένα φαινόμενο που συναντάται γενικά στη φύση, βασίζεται στην εγγενή συμβίωση που υπάρχει μεταξύ του χρήστη και των μικροβίων μέσα στο wearable. Με βάση την αποδεδειγμένη βιοσυμβατότητα για μικρόβια που παρουσιάζονται σε δοκιμές κυτταροτοξικότητας των 3D εκτυπωμένων υλικών που χρησιμοποιούνται στη μελέτη της Neri Oxman και του εργαστηρίου της, οραματίζονται ένα πλήρως λειτουργικό φωτοσυνθετικό πρωτότυπο που περιέχει μηχανικά ετερότροφα, τέτοια ώστε ο χρήστης να είναι σε θέση να ενεργοποιήσει μικροβιακή παραγωγή συγκεκριμένων ενδιαφερόντων ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων αρωμάτων, χρωστικών, και καυσίμων.85 Το κίνητρο σχεδιασμού πίσω από το Mushtari ήταν να δημιουργήσει ένα wearable σε πλήρη κλίμακα με ρευστά κανάλια που τυλίγουν το ανθρώπινο σώμα, πυκνώνοντας και γεμίζοντας τα κενά που συναντώνται. Για να επιτευχθεί αυτό, ο σχεδιασμός περιελάμβανε μια υπολογιστική διαδικασία που εξομοιώνει τη φυσική ανάπτυξη με ελεγχόμενο τρόπο. Αυτό, με τη σειρά του, οδήγησε στην ανάπτυξη φυσικών και οργανικών δομών, με αποκορύφωμα την σχεδιαστική «συμβίωση» μεταξύ της τεχνητής (υπολογιστικής) ανάπτυξης του 85 Oxman, N. et al (2016), Grown, Printed, and Biologically Augmented: An Additively Manufactured Microfluidic Wearable, Functionally Templated for Synthetic Microbes. 3D PRINTING AND ADDITIVE MANUFACTURING, Volume 3, Number 2

111

Εικ. 60. Έκχυση μικροοργανισμών στο wearable

Εικ. 61. Mushtari, μικροβιακή συνέργεια

περιεχομένου περιβάλλοντος και της φυσικής (βιολογικής) ανάπτυξης των περιεχόμενων μικροοργανισμών. Ως εκ τούτου, το Mushtari σχεδιάστηκε χρησιμοποιώντας έναν γενετικό αλγόριθμο ανάπτυξης, που μιμείται τη βιολογική ανάπτυξη αναπτύσσοντας πολύπλοκες γεωμετρίες σε πολλαπλές επαναλήψεις. Παρόμοιες διαδικασίες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τα συστήματα Lindenmayer (L-Systems), τα οποία είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη επίσημη διαδικασία, στην οποία εφαρμόζονται κανόνες για τη δημιουργία δομών διακλάδωσης. Οι εξισώσεις αντίδρασηδιάχυσης παρέχουν ένα άλλο παράδειγμα, στο οποίο τμηματικές διαφορικές εξισώσεις εφαρμόζονται για τη μοντελοποίηση της διανομής των συστατικών μέσα σε μια αντίδραση, που μιμούνται τα φαινόμενα των σχηματισμών προτύπων που χαρακτηρίζονται από τη μεταβολή των ιδιοτήτων, τις οποίες χρησιμοποιούν πολλαπλά είδη (π.χ. υλικά).86 Επίσης, το εργαστήριο Mediated Matter, πειραματιζόμενο με ένα από τα συνηθέστερα πολυμερή της φύσης, της χιτίνης, δημιούργησε δομές με τη χρήση προσθετικών μεθόδων με την εναπόθεση διαφορετικών συστάσεων υλικού και ως βασικά συστατικά το νερό και τη χιτίνη. Η Neri Oxman αναφέρει ότι: «Η φύση είναι ένα οικοσύστημα που διαμεσολαβείται από το νερό. Μέσω του νερού η Φύση χτίζει και κατεδαφίζει, καθώς επιτρέπει τη ζωή και καθοδηγεί τον μετασχηματισμό του υλικού με την πάροδο του χρόνου. Παντοδύναμη στην άψυχη και ζωντανή ύλη, το νερό είναι το μέσο κατασκευής της Φύσης που δίνει σχήμα, δομή και λειτουργία σε όλους τους οργανισμούς και τους φυσικούς σχηματισμούς. από τους μικρούς μικροοργανισμούς μεγάλου φραγμού Reef που παράγουν ενέργεια μέσω της φωτοσύνθεσης. Και, στους αρχαίους, το νερό είναι γνωστό ότι προηγείται της ίδιας της δημιουργίας.»87 86 Oxman, N. et al (2016), Grown, Printed, and Biologically Augmented: An Additively Manufactured Microfluidic Wearable, Functionally Templated for Synthetic Microbes. 3D PRINTING AND ADDITIVE MANUFACTURING, Volume 3, Number 2 87 Mediated Matter (2013), CNC Deposited Silk Fiber & Silkworm Construction. Ανακτήθηκε September 20, 2018, από http://matter.media.mit.edu/environments/details/silk-pavillion

Εικ. 62. Αρχιτεκτονικό μέλος από χιτοζάνη σε φυσική κλίμακα, Mediated Matter, MIT

Εικ. 63. Λεπτομέρεια σύστασης μέλους από χιτοζάνη, Mediated Matter, MIT

Εικ. 64. Λεπτομέρεια δομής μέλους από χιτοζάνη, Mediated Matter, MIT

Εμπνευσμένο από το σχηματισμό υδατικών υλικών, η πλατφόρμα Water-based Digital Fabrication προσφέρει μια νέα προοπτική για την κατασκευή με βάση το νερό, συνδυάζοντας ένα υλικό, το οποίο προέρχεται από οστρακόδερμα, με ρομποτική κατασκευή και συνθετική βιολογία, για να σχηματίσει κατασκευές που χρησιμοποιούν ιδιότητες διαβαθμισμένου υλικού για την αυτο-οργάνωσή του, με κύρια παράμετρο την ενυδάτωσή του (hydration-guided self-assembly). Ένα ρομποτικά ελεγχόμενο σύστημα εξώθησης πολλαπλών θαλάμων έχει σχεδιαστεί για την εναπόθεση βιοδιασπώμενων σύνθετων υλικών με λειτουργικές, μηχανικές και οπτικές κλίσεις σε κλίμακες μήκους. Μια απρόσκοπτη υπολογιστική ροή εργασίας εφαρμόζεται για το σχεδιασμό και την άμεση ψηφιακή κατασκευή δομημένων αντικειμένων, σε πολλαπλά υλικά και κλίμακες. Η ροή εργασίας κωδικοποιεί και ενσωματώνει μετα-δεδομένα συγκεκριμένων τομέων που σχετίζονται με την τοπική, περιφερειακή και παγκόσμια ανάλυση χαρακτηριστικών των ετερογενών υλικών οργανώσεων.88 Οι δομές κατασκευάζονται από ένα μοναδικό σύστημα υλικού που προέρχεται από χιτίνη -το πιο άφθονο ανανεώσιμο πολυμερές στον ωκεανό, και το δεύτερο πιο άφθονο πολυμερές στον πλανήτη. Τα κελύφη των αρθροπόδων μετασχηματίζονται σε χιτοζάνη (chitosan), ένα παράγωγο της χιτίνης, για να σχηματίσουν ένα υδατικό διάλυμα μεταβλητής ιδιότητας. Αφού τυπωθούν, τα κατασκευάσματα σχηματίζονται μέσω των μοτίβων εξάτμισης που δίδονται από τη γεωμετρική διάταξη των δομικών στοιχείων και από την ιεραρχική κατανομή των ιδιοτήτων των υλικών. Κάθε συστατικό βρίσκει το σχήμα του κατά την επαφή με τον αέρα και βιοδιασπάται κατά την επαφή με το νερό. Η ζωντανή ύλη με τη μορφή κυανοβακτηρίων επικαλύπτεται και εμποτίζεται σε δείγματα χιτοζάνης για να καταστεί δυνατή η λειτουργικότητα της επιφάνειας και να προσδώσουν πρόσθετες ιδιότητες, όπως η αντοχή στο νερό και η αγωγιμότητα. Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν την κατασκευή πλήρως ανακυκλώσιμων προϊόντων ή προσωρινών αρχιτεκτονικών στοιχείων, όπως δομές σκηνών με διαβαθμισμένες ιδιότητες. Οι προτεινόμενες εφαρμογές επιδεικνύουν περιβαλλοντικές δυνατότητες όπως δομές αποθήκευσης νερού, δημιουργία σχημάτων με τη χρήση προτύπων 88 Mediated Matter (2013), CNC Deposited Silk Fiber & Silkworm Construction. Ανακτήθηκε September 20, 2018, από http://matter.media.mit.edu/environments/details/silk-pavillion

117

Εικ. 65. Silk Pavillion, Mediated Matter, MIT

Εικ. 66. 230X μεγέθυνση διχοτομημένου κουκουλιού Bombex mori σε SEM μικρογράφο. Image: James Weaver, WYSS Institute

ενυδάτωσης ενυδάτωσης και αποσύνθεση προϊόντων με την πάροδο του χρόνου.89 Αυτές οι δομές -προερχόμενες από τον ωκεανό, διαμορφωμένες με νερό και ενισχυμένες με φωτοσυνθετικά θαλάσσια βακτήριααντιπροσωπεύουν τη μετατροπή του κελύφους ενός θαλάσσιου αρθρόποδου σε ένα δέρμα, με δενδροειδή μορφή και αποτελούμενο από χιτοζάνη, που τελικά θα μετατρέπει το ηλιακό φως σε βιοκαύσιμο. Η πλατφόρμα και τα προϊόντα της καταδεικνύουν την προσέγγιση της Υλικής Οικολογίας (Material Ecology) στην μορφοποίηση και τον σχηματισμό ιδιοτήτων μέσω του σχεδιασμού. Στο project Silk Pavillion, η ομάδα Mediated Matter διερευνά τη σχέση μεταξύ ψηφιακής και βιολογικής κατασκευής σε προϊόντα και αρχιτεκτονικές κλίμακες. Η πρωτογενής δομή δημιουργήθηκε από 26 πολυγωνικά πάνελ από μεταξωτά νήματα που καθορίστηκαν από μια μηχανή CNC (Computer-Numerically Controlled). Εμπνευσμένη από την ικανότητα του μεταξοσκώληκα να παράγει ένα τρισδιάστατο κουκούλι από ένα νήμα μεταξιού πολλαπλών ιδιοτήτων (μήκος 1 χιλιομέτρου), η συνολική γεωμετρία του περιπτέρου δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο, ο οποίος εκχωρεί ένα ενιαίο συνεχές νήμα σε διάφορα έμπλαστρα που παρέχουν διάφορους βαθμούς πυκνότητας. Η διακύμανση της συνολικής πυκνότητας καθορίστηκε από τον ίδιο τον μεταξοσκώληκα που αναπτύχθηκε ως βιολογικός εκτυπωτής στη δημιουργία μιας δευτερογενούς δομής. Ένα σμήνος 6.500 μεταξοσκωλήκων τοποθετήθηκε στο κάτω χείλος του ικριώματος επίπεδων, μη υφασμένων μεταξωτών πάνελ, καθώς ενισχύουν τοπικά τα κενά στις ίνες που έχουν κατατεθεί με CNC. Μετά το στάδιο ανάπτυξης των νυμφών, οι μεταξοσκώληκες απομακρύνθηκαν.90 Σε επόμενο εξελικτικό στάδιο, οι πεταλούδες που δημιουργούνται μπορούν να παράγουν 1,5 εκατομμύρια αυγά με τη δυνατότητα να κατασκευάσουν έως και 250 επιπλέον παρόμοιες 89 Mediated Matter (2013), CNC Deposited Silk Fiber & Silkworm Construction. Ανακτήθηκε September 20, 2018, από http://matter.media.mit.edu/environments/details/silk-pavillion 90 Mediated Matter (2013), CNC Deposited Silk Fiber & Silkworm Construction. Ανακτήθηκε September 20, 2018, από http://matter.media.mit.edu/environments/details/silk-pavillion

121

Εικ. 67. Τριγωνισμός κουκουλιού Bombyx mori, Mediated Matter, MIT

Εικ. 68. Ανάλυση αναπτύγματος του Silk Pavillion, Mediated Matter, MIT 122

κατασκευές. Επηρεασμένοι από τις χωρικές και περιβαλλοντικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένης της γεωμετρικής πυκνότητας καθώς και των μεταβολών στο φυσικό φως και τη θερμότητα, οι μεταξοσκώληκες βρέθηκαν να μεταναστεύουν σε πιο σκοτεινές και πυκνότερες περιοχές. Τα επιθυμητά εφέ φωτισμού δημιούργησαν τις παραλλαγές της οργάνωσης υλικού σε όλη την έκταση της δομής. Ένα διάγραμμα ηλιακής διαδρομής που σχεδιάζει την ηλιακή τροχιά στο διάστημα καθορίζει τη θέση, το μέγεθος και την πυκνότητα των ανοιγμάτων μέσα στη δομή, προκειμένου να εισέρχεται στο περίπτερο από τις νότιες και ανατολικές πλευρές. Μια κεντρική οπή βρίσκεται απέναντι από την ανατολική όψη και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλιακό ρολόι. Παράλληλη έρευνα της ομάδας, διερεύνησε τη χρήση των μεταξοσκωλήκων ως οντότητες, που μπορούν να “υπολογίσουν” την υλική οργάνωση βάσει κριτηρίων εξωτερικής απόδοσης. Συγκεκριμένα, διερεύνησαν τον σχηματισμό ινώδων δομών, που παράγονται από τους μεταξοσκώληκες ως υπολογιστικό σχέδιο, για τον προσδιορισμό της βελτιστοποίησης του σχήματος και του υλικού των επιφανειακών δομών με βάση τις ίνες. Η Neri Oxman, αντιπαραθέτει το Silk Pavillion με το Biodome του Buckminster Fuller, σχολιάζοντας τον τρόπο σύλληψης και κατασκευής, αλλά και τη διαφορετική προσέγγιση στην εφαρμογή της βιομίμησης. Από την μία έχουμε έναν θόλο που δημιουργείται για να φιλοξενήσει μια νέα φύση (Biodome), αποτελούμενο από χιλιάδες προκατασκευασμένα εξαρτήματα, συναρμολογούμενα σε μια δομή. Από την άλλη, έχουμε ένα θόλο, ο οποίος «καλλιεργείται» και «συναρμολογείται» σε πραγματικό χρόνο από την ίδια τη φύση, αποτελούμενο από ένα συνεχόμενο νήμα μεταξιού.91

91 [TED]. (29 Οκτωβρίου 2015). Design at the Intersection of Technology and Biology|Neri Oxman|TED Talks. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=CVa_IZVzUoc&index=19&list= LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=25s

123

Εικ. 69. Λεπτομέρεια δικτυώματος, Biosphere, Buckminster Fuller

124

Εικ. 70. Λεπτομέρεια νημάτων μεταξιού, Silk Pavillion, Mediated Matter, MIT

125

ΑΝΤΙ ΕΠΙΛΟΓΟΥ

Η παρούσα ερευνητική εργασία εξετάζει την αλλαγή της αρχιτεκτονικής σκέψης και πρακτικής από τον 20ο στον 21ο αιώνα, με την άμεση επιρροή των τεχνολογικών και βιολογικών εξελίξεων. Παρουσιάστηκε μια αναδρομή των βασικότερων βιομιμητικών τάσεων του προηγούμενου αιώνα, καθώς και η βιολογική αναλογία των μεγαδομών των Μεταβολιστών και της Arcology με τους οργανισμούς της φύσης. Επίσης, αναλύθηκε η μετάβαση από τον αναλογικό στον ψηφιακό παραμετρισμό και η ανάπτυξη της τοπολογίας και των splines του Greg Lynn, σημεία σταθμοί που συνέβαλαν στην εξέλιξη της μορφογένεσης και την απελευθέρωση της μορφής. Ωστόσο, τα παραδείγματα των Antoni Gaudi και Frei Otto αποδεικνύουν ότι η παραμετρική σκέψη προϋπήρχε της εφεύρεσης του υπολογιστή και της εδραίωσης του ψηφιακού κόσμου και αποτέλεσε εν τέλει, μία ακόμη σχεδιαστική εναλλακτική, που απλοποίησε τις σύνθετες διαδικασίες υπολογισμου των αναλογικών μοντέλων. Παράλληλα, σχολιάστηκε η σύγχρονη τάση για την εφαρμογή των βιολογικών υλικών της φύσης στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό και το design, η οποία ωστόσο βρίσκεται σε πρώιμο στάδιο και σε αρκετά ερευνητικό επίπεδο. Η προσφορά της συγκεκριμένης ερευνητικής εργασίας είναι η συγκριτική μελέτη της βιομίμησης του 20ου και 21ου αιώνα, η ανάλυση της μετάβασης από τη δομή ως μια συναρμολόγηση μεμονομένων στοιχείων στη συνολική προσέγγιση της δημιουργίας της ως ένα ετερογενές σύνολο βιολογικων υλικών, και η παρουσίαση των βιολογικών υλικών και των εφαρμογών τους στη σύγχρονη πραγματικότητα. Συμπερασματικά, οι υλικές δομές στη φύση κατέχουν υψηλά επίπεδα ακρίβειας και αδιάλειπτη ενσωμάτωση των μερών τους, με τα οποία εξυπηρετούν τις λειτουργίες τους. Η δομική ετερογένεια της φύσης, που προκύπτει από την ενημερωμένη κατανομή των σύνθετων υλικών, έχει σημαντικές επιπτώσεις και δυναμικές από σχεδιαστική σκοπιά. Ο έλεγχος της δομής του υλικού και ο προσανατολισμός επιτρέπει σχεδόν απεριόριστες ευκαιρίες σχεδίασης σε επίπεδο γεωμετρικής και τοπολογικής παραλλαγής: προωθεί υψηλά επίπεδα λειτουργικής ενσωμάτωσης μέσω

127

της ανάθεσης διαβαθμισμένων ιδιοτήτων, υποστηρίζει την αντιστοίχιση μεταξύ της διανομής της ιδιότητας του υλικού (material property distribution) και των συνεχών διαδρομών του φορτίου και επιτρέπει στον σχεδιαστή να εξετάσει τη δυνατότητα της προσαρμοστικής απόκρισης και εν τέλει, την πραγματική ανάπτυξη - «καλλιέργεια» (growth). Πρόκειται για μια συνολική προσέγγιση του σχεδιασμού, όπου το υλικό, η μορφή, η λειτουργία και η συμπεριφορά θα συνδυάζονται σε μία δομή. Έτσι, εντοπίζουμε μια μετάβαση από τις προσεγγίσεις system-of-parts, με τη συναρμολόγηση ετερογενών στοιχείων, σε μια ολιστική material-based αντιμετώπιση του σχεδιασμού, η οποία ανταποκρίνεται περισσότερο στον τρόπο που δημιουργεί και μορφοποιεί η φύση. Αυτή η προοπτική μένει να ερευνηθεί σε επίπεδο διπλωματικής εργασίας, όπου θα εξεταστούν τα βιολογικά συστήματα υλικών, ο προγραμματισμός τους και η εφαρμογή τους σε ένα ρεαλιστικό context. Παράλληλα, αναγκαία είναι η διεπιστημονική προσέγγιση για την κατανόηση και έρευνα των βιολογικών υλικών και δυνατοτήτων τους σε μικροκλίμακα, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο μπορούμε να προγραμματίσουμε τη διαδικασία ανάπτυξης δομών με βάση το βιολογικό υλικό.

128

129

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. Armstrong, R. (), Biology will create the next wonders of the world, Fast Company 2. Armstrong, R. (2015), Vibrant Architecture: Matter as a CoDesigner of Living Structures 3. Bateson, G. (2000), Steps to an ecology of mind: Collected Essays in Anthropology, Psychiatry, Evolution, and Epistemology, University of Chicago Press 4. Press

Beckman, J. (1998), The Virtual Dimension, Princeton Architectural

5. Benyus, J. (2002), Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, William Morrow & Company 6. Wesley

Brown, J. H. (1994), Complex Ecological Systems, MA: Addison-

7. Brown, J. H., Gillooly, J. F., Allen, A. P., Savage, V. M., & G. B. West (2004). «Toward a metabolic theory of ecology». Ecology. 85 (7): 1771–89 8. Burry, M. (1993), Expiatory Church of the Sagrada Familia: Antoni Gaudi. Architecture in detail, London: Phaidon Press 9. Darwin, C. (1859), The Origin of the Species, 1η Έκδοση, London: John Murray 10. DeLanda, M. (2016), Assemblage Theory (Speculative Realism), Edinburgh University Press. Kindle Edition 11. Books

DeLanda, M. (2000), A Thousand Years of Nonlinear History, Zone

12.

Deleuze, G., Guattari, F. (1977), Anti-Oedipus, Berlin: Suhrkamp

13. Deleuze, G., Guattari, F. (1993), A Thousand Plateaus: Capitalism and Schizophrenia, Berlin: Suhrkamp 14. De Wolf, T. and Holvoet, T. (2005), Emergence versus Selforganisation: Different Concepts but Promising when Combined, Engineering Self-Organising Systems: Methodologies and Applications. Lecture Notes in Computer Science/Lecture Notes in Artificial Intelligence. New York: Springer

131

15.

Droste, M. (2006), Μπάουχαους, Εκδόσεος «γνώση»

16. Hensel, M., Menges, A. and Weinstock, M. (2010), Emergent Technologies and Design: Towards a biological paradigm for architecture, London: Taylor & Francis 17. Hensel, M. and Menges, A. (2016), Morpho-ecologies: Towards Heterogeneous Space in Architectural Design, Architectural Association Publications 18. Francis

Kolarevic, B. (2003), Architecture in the Digital Age, London: Taylor &

19.

Koolhaaas, R (2011), Project Japan: Metabolism Talks..., TASCHEN

20.

Leach, Turnbull, and Williams (), Digital Tectonics, Wiley-Academy

21.

Lynn, G. (1999), Animate Form, Princeton Architectural Press

22. Maki, F. (1964), Investigations in Collective Form, St. Louis: Washington University 23. Menges, A., Ahlquist, S. (2011), Computational Design Thinking: Computation Design Thinking, Wiley 24.

Negroponte, N. (1970), The architecture machine, MIT Press

25. Nerdinger, W. (2005), Frei Otto: Complete Works, Lightweight Construction Natural Design, Birkhäuser: Publishers for Architecture 26. Otto, F. (1971), IL3 Biology and Building, Stuttgart: IL University of Stuttgart 27.

Soleri, P. (1973), The City in the Image of Man, The MIT Press

28. Sutherland, I. (1980), Sketchpad: A Man-machine Graphical Communication System 29. Thompson, D. (1917), On Growth and Form, Cambridge: Cambridge University Press 30. Weinstock, M. (2010), The Architecture of Emergence: The Evolution of Form in Nature and Civilizations, Wiley 31. Lin, Z. (2010), Kenzo Tange and the Metabolist Movement: Urban Utopias of Modern Japan, Routledge. 1η Έκδοση

132

ΑΛΛΕΣ ΠΗΓΕΣ 1. De Landa, M. (2008), Building with Bone and Muscle, Ανακτήθηκε 3 Σεπτεμβρίου 2018, από https://lebbeuswoods.wordpress.com/2008/12/03/ manuel-delanda-matters-1/ 2. Jeronimidis, G., Biodynamics, Architectural Design Magazine, Vol. 74, No. 3, σελ. 90-95 3. Mediated Matter (2013), CNC Deposited Silk Fiber & Silkworm Construction. Ανακτήθηκε September 20, 2018, από http://matter.media.mit. edu/environments/details/silk-pavillion 4. Oxman, N. et al (2016), Grown, Printed, and Biologically Augmented: An Additively Manufactured Microfluidic Wearable, Functionally Templated for Synthetic Microbes. 3D PRINTING AND ADDITIVE MANUFACTURING, Volume 3, Number 2 5. Oxman, N. (2016), Material Computation. Ανακτήθηκε από http:// matter.media.mit.edu/publications 6. Oxman, N. (2016), Material Ecology. Ανακτήθηκε από http://matter. media.mit.edu/publications

ΙΣΤΟΣΕΛΙΔΕΣ 1.

https://www.foga.com

http://glform.com

https://www.google.com

https://lebbeuswoods.wordpress.com

http://livingarchitecturesystems.com

http://matter.media.mit.edu

www.materialecology.com

https://www.media.mit.edu

https://www.scopus.com/home.uri

10.

https://www.ted.com

11.

https://www.youtube.com 133

12.

https://www.weforum.org

13.

https://en.wikipedia.org

14.

https://www.3ds.com

ΒΙΝΤΕΟ 1. [poptech]. (25 Απριλίου 2018). Neri Oxman: On Designing Form. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=txl4QR0GDnU&index=11 &list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=247s 2. [TED]. (6 Αυγούστου 2009). Janine Benyus: Biomimicry in Action. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=k_GFq12w5WU&index=18 &list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=9s 3. [TED Archive]. (20 Ιουλίου 2017). Creating a Bio-Industrial Revolution | Janine Benyus. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=YSOFd0Y gpQQ&index=17&list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=348s 4. [TED]. (29 Οκτωβρίου 2015). Design at the Intersection of Technology and Biology|Neri Oxman|TED Talks. Ανακτήθηκε από https://www. youtube.com/watch?v=CVa_IZVzUoc&index=19&list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN 1JA&t=25s 5. [World Economic Forum]. (19 Φεβρουαρίου 2016). Bio-Inspired Design|Neri Oxman. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=nAA0 DfAdiIU&index=20&list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=121s 6. [The shape of things to come]. (3 Οκτωβρίου 2015).The Shape of Things to Come – Greg Lynn. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch ?v=f9lRYBaKm9E&index=21&list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=1128s 7. [TED]. (13 Ιανουαρίου 2009). Greg Lynn: How calculus is changing architecture. Ανακτήθηκε από https://www.youtube.com/watch?v=DeyzUysMLy 0&index=22&list=LLKuH0izmiKmo82JjtyrN1JA&t=0s

134

ΠΗΓΕΣ ΕΙΚΟΝΩΝ ΕΙΚΟΝΑ ΕΞΩΦΥΛΛΟΥ. Ανακτήθηκε από https://www.google.gr/search?q=drag onfly&safe=active&client=opera&hs=gCg&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ve d=0ahUKEwieldTZmM7dAhVs_SoKHUS-DfkQ_AUICigB&biw=1673&bih=854 [Έχει υποστεί επεξεργασία σε πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας] ΕΙΚΟΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ. Ανακτήθηκε από http://www.keywordbasket.com/ a2FybCBibG9zc2ZlbGR0IHByaW50cw/ ΕΙΚΟΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗΣ. Ανακτήθηκε από http://www.keywordbasket.com/ a2FybCBibG9zc2ZlbGR0IHByaW50cw/ ΕΙΚΟΝΑ 1. Ανακτήθηκε από https://candidcandidacy.wordpress. com/2008/07/15/unity-through-rhizome/ ΕΙΚΟΝΑ 2. Ανακτήθηκε από https://speakingmatter.wordpress. com/2013/02/22/week-5-assemblages-against-totalities-assemblagesagainst-essences/ ΕΙΚΟΝΑ 3. Ανακτήθηκε από https://gr.pinterest.com/ pin/233342824415182044/?lp=true ΕΙΚΟΝΑ 4. Ανακτήθηκε από https://gr.pinterest.com/ pin/233342824415182044/?lp=true ΕΙΚΟΝΑ 5. Ανακτήθηκε από https://www.designboom.com/architecture/ kiyonori-kikutake-1928-2011/ ΕΙΚΟΝΑ 6. Ανακτήθηκε από https://www.studyblue.com/notes/note/n/ foundation-of-architecture/deck/14789854 ΕΙΚΟΝΑ 7. Ανακτήθηκε από https://www.pinterest.se/ pin/427912402075892340/ ΕΙΚΟΝΑ 8. Ανακτήθηκε από https://www.pinterest.se/ pin/427912402075892340/ ΕΙΚΟΝΑ 9. Ανακτήθηκε από https://www.google.gr/search?q=nakagin+tower&s afe=active&client=opera&hs=Fls&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUK Ewjp7c3KpM3dAhUI2SwKHTONBdYQ_AUICigB&biw=1673&bih=854#imgdii= QLoOpqelNwnfsM:&imgrc=eZIxaBme_vmunM: ΕΙΚΟΝΑ 10. Ανακτήθηκε από http://www.slate.com/blogs/behold/2015/10/16/ noritaka_minami_s_1972_a_look_inside_tokyo_s_nakagin_capsule_tower_ photos.html?via=gdpr-consent ΕΙΚΟΝΑ 11. Ανακτήθηκε από https://www.flickr.com/photos/c_r_135

_p_y/3188159258 ΕΙΚΟΝΑ 12. Ανακτήθηκε από https://www.archdaily.com/151566/ad-classicsamsterdam-orphanage-aldo-van-eyck ΕΙΚΟΝΑ 13. Ανακτήθηκε από https://www.ahh.nl/index.php/en/projects2/12utiliteitsbouw/85-centraal-beheer-offices-apeldoornΕΙΚΟΝΑ 14. Ανακτήθηκε από https://www.archdaily.com/151566/ad-classics-amsterdam-orphanagealdo-van-eyck ΕΙΚΟΝΑ 14, 15, 16. Ανακτήθηκαν από http://archeyes.com/golgi-structurefumihiko-maki/ ΕΙΚΟΝΑ 17. Ανακτήθηκε από http://etc.usf.edu ΕΙΚΟΝΑ 18. Ανακτήθηκε από http://www.agathe.grΕΙΚΟΝΑ 19. Ανακτήθηκε από https://www.archdaily.com/151566/ad-classics-amsterdam-orphanage-aldovan-eyck ΕΙΚΟΝΑ 19. Ανακτήθηκε από http://www.agathe.gr ΕΙΚΟΝΑ 19. Ανακτήθηκε από https://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page ΕΙΚΟΝΑ 20, 21. Ανακτήθηκαν από http://www.yurtopic.com/society/people/ leonardo-da-vinci-facts.html ΕΙΚΟΝΑ 22, 23, 24. Ανακτήθηκαν από http://dataphys.org/list/gaudis-hangingchain-models/ ΕΙΚΟΝΑ 25, 26. Ανακτήθηκε από https://www.detail-online.com/article/ research-development-and-daring-frei-otto-wins-the-pritzker-prize-26524/ ΕΙΚΟΝΑ 27. Ανακτήθηκε από https://www.archdaily.com/572135/ad-classicsmontreal-biosphere-buckminster-fuller ΕΙΚΟΝΑ 28, 29, 30. Ανακτήθηκαν από https://www.detail-online.com/article/ research-development-and-daring-frei-otto-wins-the-pritzker-prize-26524/ ΕΙΚΟΝΑ 31, 32, 33. Soleri, P. (1973), The City in the Image of Man, The MIT Press ΕΙΚΟΝΑ 34. Ανακτήθηκε από http://www.cadhistory.net/06%20First%20 Commercial%20CAD%20System.pdf ΕΙΚΟΝΑ 35, 36. Ανακτήθηκαν από https://www.detail-online.com/article/ research-development-and-daring-frei-otto-wins-the-pritzker-prize-26524/ ΕΙΚΟΝΑ 37. Ανακτήθηκε από http://www.cadhistory.net/06%20First%20 136

Commercial%20CAD%20System.pdf ΕΙΚΟΝΑ 38, 39. Ανακτήθηκαν από https://archinect.com/features/ article/149999936/friedrich-kiesler-architect-artist-visionary-at-martingropius-bau-tells-rather-than-shows-the-architect-s-oeuvre ΕΙΚΟΝΑ 40, 41. Ανακτήθηκαν από https://archinect.com/features/ article/149999936/friedrich-kiesler-architect-artist-visionary-at-martingropius-bau-tells-rather-than-shows-the-architect-s-oeuvre ΕΙΚΟΝΑ 42α, 42β, 43. Lynn, G. (1999), Animate Form, Princeton Architectural Press ΕΙΚΟΝΑ 44. Ανακτήθηκε από https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plant_ stem_(255_07)_Cross-section_of_stem_of_Aristolochia.jpg ΕΙΚΟΝΑ 45. Ανακτήθηκε από https://www.pressherald.com/2016/02/24/ umaine-students-photo-of-lobster-larva-wins-visual-media-award/ ΕΙΚΟΝΑ 46. Ανακτήθηκε από https://galleryhip.com/mycelium-mushroom.html ΕΙΚΟΝΑ 47α, 47β. Ανακτήθηκαν από https://www.swissinfo.ch/ita/ voooolare/32152490 ΕΙΚΟΝΑ 48. Ανακτήθηκε από https://www.virgin.com/virgin-unite/businessinnovation/staffreads-how-to-be-a-graceful-warrior ΕΙΚΟΝΑ 49-52. Ανακτήθηκε από http://www.modernmeadow.com/ourtechnology/ ΕΙΚΟΝΑ 53, 54, 56. Thompson, D. (1917), On Growth and Form, Cambridge: Cambridge University Press ΕΙΚΟΝΑ 55. Ανακτήθηκε από https://commons.wikimedia.org/wiki/ Category:Bones ΕΙΚΟΝΑ 57.Ανακτήθηκε από http://takethemoment.org/?p=146 ΕΙΚΟΝΑ 58.Ανακτήθηκε από http://matter.media.mit.edu/environments/details/ water-based-digital-fabrication-platform ΕΙΚΟΝΑ 59-61. Ανακτήθηκαν από http://matter.media.mit.edu/environments/ details/wanderers-living-mushtari ΕΙΚΟΝΑ 62-66. Ανακτήθηκαν από http://matter.media.mit.edu/environments/ details/water-based-digital-fabrication-platform ΕΙΚΟΝΑ 65-68. Ανακτήθηκαν από http://matter.media.mit.edu/environments/ 137

details/silk-pavillion ΕΙΚΟΝΑ 69. Ανακτήθηκε από https://www.detail-online.com/article/researchdevelopment-and-daring-frei-otto-wins-the-pritzker-prize-26524/ ΕΙΚΟΝΑ 70. Ανακτήθηκε από http://www.keywordbasket.com/c3BpZGVyIGVsZW N0cm9uIG1pY3Jvc2NvcGU/

138