El diseño arquitectónico bioinspirado: un lenguaje holístico con respuestas sostenibles y resilientes

• Mauro Costa Couceiro ^[1] ; Carina Vieira de Oliveira ; Mário Ribeiro Manaia
  1. [1] ISTAR-IUL-ISCTE Lisboa
• Localización: Cuadernos del Centro de Estudios en Diseño y Comunicación. Ensayos, ISSN-e 1853-3523, ISSN 1668-0227, Nº. 220, 2024 (Ejemplar dedicado a: Aprendizaje Bioinspirado II. Nuevos lenguajes de la Arquitectura, el Diseño y el Urbanismo), págs. 161-181
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    La arquitectura bioinspirada, apoyada por la Inteligencia Artificial (IA), genera diseños que se integran con el entorno natural y construido, considerando necesidades humanas, valores culturales y objetivos de desarrollo sostenible. Se analiza el impacto de los espacios habitables en nuestro bienestar, utilizando la psicología ambiental y del desarrollo. Se han obtenido datos de evaluaciones del desempeño energético de estructuras biomórficas semienterradas, análogas a la construcción con tierra (Smith, 2001). Los cálculos se realizaron para el clima típico de Madrid, mediante simulaciones energéticas dinámicas. Se abordó el balance térmico sin y con climatización en las semanas de diseño de calefacción y de refrigeración para versiones de base y versiones con mejorías.

    Los resultados preliminares permiten inferir la eficacia de este sistema constructivo en mantener el edificio en situación de confort térmico adaptativo a lo largo de todo el año, para ubicaciones climáticas en España, con demandas de calefacción por debajo de los 18 Kwh/m2.a, y sin demandas de refrigeración relevantes. El estudio señaló que el uso de estrategias bioclimáticas pasivas puede ser suficiente para la adaptación del sistema a otras ubicaciones con climas más exigentes, respetando las cifras del standard NZEB o la norma ZEB. En conclusión, el proyecto de investigación bioinspirado aquí expuesto es un proceso evolutivo que requiere una colaboración interdisciplinaria y una reflexión crítica continuas. Con las aplicaciones de estrategias biomiméticas guiadas por la IA se pretende seguir generando soluciones innovadoras y sostenibles para los desafíos actuales de la sociedad y de su interacción con el medio ambiente.

  • English

    Bio-inspired architecture, supported by Artificial Intelligence (AI), generates designs that integrate with the natural and built environment, considering human needs, cultural values and sustainable development goals. The impact of living spaces on our well-being is analysed, using environmental and developmental psychology. Data have been obtained from energy performance assessments of semi-buried biomorphic structures, analogous to earthen construction (Smith, 2001). Calculations were performed for the typical climate of Madrid, using dynamic energy simulations. The heat balance without and with air conditioning was addressed in the heating and cooling design weeks for baseline and upgraded versions. Preliminary results allow inferring the effectiveness of this building system in maintaining the building in adaptive thermal comfort throughout the year, for climatic locations in Spain, with heating demands below 18 Kwh/m2 .a, and no relevant cooling demands. The study pointed out that the use of passive bioclimatic strategies may be sufficient for the adaptation of the system to other locations with more demanding climates, respecting the figures of the NZEB standard or the ZEB norm. In conclusion, the bio-inspired research project presented here is an evolutionary process that requires continuous interdisciplinary collaboration and critical reflection. AI-guided applications of biomimetic strategies are intended to further generate innovative and sustainable solutions to current challenges of society and its interaction with the environment.

  • português

    A arquitetura de inspiração biológica, apoiada pela Inteligência Artificial (IA), gera projetos que se integram ao ambiente natural e construído, considerando as necessidades humanas, os valores culturais e as metas de desenvolvimento sustentável. O impacto dos espaços de convivência em nosso bem-estar é analisado com base na psicologia ambiental e do desenvolvimento. Foram obtidos dados de avaliações de desempenho energético de estruturas biomórficas semi-enterradas, análogas à construção em terra (Smith, 2001). Os cálculos foram realizados para o clima típico de Madri, usando simulações dinâmicas de energia. O balanço de calor sem e com ar-condicionado foi abordado nas semanas de projeto de aquecimento e resfriamento para as versões de base e atualizadas.

    Os resultados preliminares permitem inferir a eficácia desse sistema de construção para manter o edifício em conforto térmico adaptável durante todo o ano, para locais climáticos na Espanha, com demandas de aquecimento abaixo de 18 Kwh/m2 .a e sem demandas de resfriamento relevantes. O estudo apontou que o uso de estratégias bioclimáticas passivas pode ser suficiente para a adaptação do sistema a outros locais com climas mais exigentes, respeitando os valores da norma NZEB ou da norma ZEB. Concluindo, o projeto de pesquisa bioinspirado apresentado aqui é um processo evolutivo que exige colaboração interdisciplinar contínua e reflexão crítica. As aplicações orientadas por IA de estratégias biomiméticas têm o objetivo de gerar soluções inovadoras e sustentáveis para os desafios atuais da sociedade e sua interação com o meio ambiente.