Widok wystawy Life Object. Merging Biology & Architecture w Pawilonie Izraelskim na 15. Biennale Architektury w Wenecji, Fot. F. Galli, La Biennale di Venezia 2016

Organiczność

4 [55] 2016

15 | 04 | 2017

Słownik biologiczno-architektoniczny (II)

SPRZĘŻENIE

Sprzężenie (biologiczne) jest dwukierunkowym procesem, w ramach którego każdy przedmiot czy organizm znajdujący się w systemie biologicznym jest kształtowany zarówno przez swoje własne działania, jak i otoczenie. Sprzężenie jest zjawiskiem o kluczowym znaczeniu dla przetrwania i rozwoju wszystkich regulacyjnych mechanizmów, które można znaleźć w przyrodzie. Mamy z nim do czynienia, gdy środowisko reaguje na działanie lub zachowanie organizmu po to, aby zapewnić zgodność między aktualnym i pożądanym biegiem wydarzeń11.

Istnieją cztery etapy biologicznego sprzężenia: bodziec – zmiana w systemie, sensor – zmiana w detektorze, kontrola – odpowiedź na zmianę, efektor – efekt odpowiedzi.

Systemy oparte na sprzężeniu mogą być pozytywne lub negatywne. W systemach pozytywnych efektor procesu wzmacnia bodziec, który następnie zwiększa efekt odpowiedzi. Tego rodzaju pozytywnym systemem w organizmach żywych jest proces połogu i porodu u ssaków. W jego ramach efektorem jest oksytocyna, hormon, którego wzmożone wydzielanie zwiększa skurcze aż do momentu narodzin. Systemy pozytywne działają zwykle w oparciu o reakcje na fizjologiczny stres, a w ich ramach dokonuje się narastająca reakcja, w której każdy kolejny wytwór jeszcze bardziej intensyfikuje proces, który doprowadził do jego powstania.

W systemach negatywnych efektor procesu redukuje bodziec, prowadząc do zmniejszenia wytworu. Proces ten, powszechny wśród wszystkich żywych systemów, gwarantuje homeostazę organizmów.

Sprzężenie (architektoniczne) jest dwukierunkowym przepływem właściwym wszystkim przestrzennym interakcjom zachodzącym między ludźmi a przyrodą, ludźmi i budynkami oraz budynkami i przyrodą. Pomimo swojej biologicznej istoty, termin „sprzężenie” ma swoje korzenie w dziedzinie inżynierii obwodów elektrycznych, a literatura na jego temat sięga początków XX wieku. Za jego pomocą opisuje się pętle w układach elektrycznych, w których sygnał elektryczny uzyskany na wyjściu jest przekierowywany do wejścia, prowadząc do amplifikacji lub redukcji sygnału12.

Postęp, jaki się dokonał w dziedzinie informatyki i teorii algorytmów, doprowadził do zastosowania pętli opartych na sprzężeniu na gruncie architektury, a tym samym przygotowania gruntu pod dyskurs na temat działania architektury. Zdolność do symulowania dynamicznych zachowań za pomocą cyfrowych narzędzi w trakcie projektowania i programowania pętli w systemach materialnych umożliwia ewaluację przyszłego działania projektu. Pozwala to na utrzymanie budynku w stanie „homeostazy”, a w konsekwencji zachowanie standardów komfortu dla jego mieszkańców.

Obecnie tworzone są biomateriały, które otwierają nowe sposoby ujmowania mechanizmów opartych na sprzężeniu. Oznacza to, że mechaniczny materialny system, kiedy zostanie wyposażony w sensor, elementy wykonawcze i kontrolery, może zostać zastąpiony przez integracyjny system biologiczny oparty na cyklu sprzężeń. Tego rodzaju dająca się programować materia architektoniczna będzie działać niczym żywy organizm i reagować na środowisko.


[11.] Zob. V. Hull, M.­N. Tuanmu, J. Liu, Synthesis of human‑nature feedbacks, „Ecology and Society” 2015, vol. 20, no. 3, art. 17, http://www.ecologyandsociety.org/vol20/ iss3/art17 (dostęp: 17 listopada 2016).
[12.] Zob. S. Bennett, A history of control engineering, 1800–1930, Stevenage, UK: Institution of Electrical Engineers, 1979, http://digital­library.theiet.org/content/ books/ce/pbce008e (dostęp: 17 listopada 2016).