Biomimeettinen suunnittelu ja kestävä kehitys arkkitehtuurissa

Abstract

Elämän synnyttyä maapallolle n. 3,8 miljardia vuotta sitten alkoi myös luonnonvalinta muokkaamaan eliökuntaa. Sukupolvien ajan kilpailu elintilasta ja ravinteista on rikastuttanut perimään ominaisuuksia, jotka auttavat eliöitä käyttämään tehokkaammin ekolokeroissa saatavilla olevia resursseja. Evoluution myötä eliöstöön on syntynyt resurssitehokkaita, mikro- ja makrotasolla pitkälle järjestäytyneitä toiminnallisia biologisia rakenteita, jotka kykenevät mitä erilaisimpiin toimintoihin rakenteen, muodon sekä fyysisten ja kemiallisten ominaisuuksien avulla. Näiden evoluution optimoimien ratkaisujen hyödyntäminen ihmiskunnan ongelmien ratkaisemisessa tarjoaa suuria potentiaalisia hyötyjä, mutta vaatii myös monitieteellistä osaamista. Luonnon toimintamallien, järjestelmien ja rakenteiden jäljittelemistä ja hyödyntämistä kutsutaan biomimetiikaksi. Alan terminologia ei kuitenkaan ole täysin vakiintunutta eikä yksiselitteistä.

Eräs suurista, väistämättä ihmiskunnan ratkaistavaksi tulevista haasteista on, miten kykenemme hyödyntämään planeettamme resursseja siten, että myös tulevilla sukupolvilla on yhtäläiset resurssit käytettävissään. Rakennusala tuottaa noin 40 % maailman hiilidioksidipäästöistä ja suurin osa tavanomaisista rakennusmateriaaleista vaikuttaa ympäristöön negatiivisesti. Ympäristöllisesti kestävämpien rakennusmateriaalien ja suunnitteluratkaisujen kehittäminen on tärkeää kestävän kehityksen tavoitteiden saavuttamiseksi. Tässä biomimetiikalla voisi olla paljon tarjottavaa – ovathan biologiset järjestelmät menestyviä kiertotalouksia, joissa ei muodostu lainkaan jätettä. Biomimetiikan soveltaminen ei kuitenkaan aina tuota kestävän kehityksen kannalta parasta vaihtoehtoa.

Tässä kandidaatintyössä tutkin kirjallisuuskatsauksen ja kolmen esimerkkikohteen analyysin avulla millä tavoin biomimetiikka vaikuttaa kestävään kehitykseen arkkitehtuurissa. Esimerkkikohteiden perusteella kestävyysvaikutus voi olla varsin vaihteleva. Yhdessä esimerkkikohteessa biomimeettisillä ratkaisuilla voitiin vaikuttaa positiivisesti ekologiseen, sosiaaliseen ja taloudelliseen kestävyyteen. Toisessa kohteessa biomimetiikka paransi lähinnä sosiaalista kestävyyttä. Kolmannessa kohteessa biomimetiikka ei tuonut positiivisia kestävän kehityksen vaikutuksia, vaan vaikutti olevan ennen kaikkea viherpesun väline.

Tutkimukseni perusteella kävi myös ilmi, että jopa vertaisarvioidut tiedejulkaisut toistavat kestävyysväitteitä, joiden perusteena olevia laskelmia ei voida objektiivisesti helposti vahvistaa. Biomimeettisessä arkkitehtuurissa tulisi pitää mielessä alan poikkitieteellinen luonne sekä tieteen etiikan periaatteet kriittisyydestä, rehellisyydestä ja avoimuudesta. Alaan liittyvää poikkitieteellistä koulutusta ja tutkimusta tarvittaisiin lisää, mikäli toimivien biomimeettisten, kestävää kehitystä tukevien innovaatioiden syntyä halutaan edistää.