(Gruber, Imhof 2017). Mais la principale question qui se pose est de savoir comment la biologie peut être utilisée comme source d’inspiration et comment la traduire en solutions architecturales. Le biomimétisme est défini dans son livre comme une nouvelle science qui étudie la nature en vue de l’imiter ou de s’en inspirer pour résoudre des problèmes humains. 38Au regard de ces deux transitions, il est possible de distinguer deux postures d’usage du biomimétisme en architecture : une posture indirecte, dans laquelle l’architecte réutilise des outils innovants, issus de travaux biomimétiques, généralement en informatique, et une posture dans laquelle l’architecte intègre directement une activité biomimétique dans son processus de conception architecturale. Le second intérêt des réseaux bayésiens est qu’ils peuvent être utilisés dans les deux directions : la propagation du bas vers le haut permettra aux utilisateurs de l’outil d’identifier des informations sur les domaines (isolation d’été ou d’hiver, la ventilation par exemple), pour lesquels une stratégie peut être utilisée, et éventuellement de s’informer sur les contraintes liées à ces stratégies ou les problèmes qu’ils peuvent susciter sur d’autres postes tel que le confort par exemple (figure 20). Physarum solver : a biologically inspired method of road-network navigation. As human beings of this planet, we do not have the authority to break nature’s rules and take over the environment to suit our need and greed. As Marcos Cruz describes, biomimicry in architecture can be broadly divided into 3 aspects as seen worldwide-. No plagiarism, guaranteed! 69L’objectif de l’ontologie biomimétique de la plateforme serait de décrire les relations entre des concepts de la biologie et des concepts de l’architecture. À partir de données fournies en entrée par l’architecte sur le climat du site du projet architectural, sur les fonctions souhaitées (isolation, protection solaire...) et sur leur fonctionnement (fixe, adaptatif...). 2016, p.362). 39Dans plusieurs activités de conception architecturale bio-inspirées, les architectes se construisent des méthodes de conception donnant naissance à des formes et des procédés techniques qui peuvent être complètement différents de ce qu’on trouve dans la nature. URL : http://journals.openedition.org/craup/309 ; DOI : https://doi.org/10.4000/craup.309, Architecte et docteur en stratégie biomimétique pour la conception et l’innovation en architecture, Natasha Chayaamor-Heil est chercheur au MAP-MAACC UMR 3495 CNRS/MCC. With a unique configuration of chitin fibres organized around the pores, the exoskeleton inspires light-weight construction moduled on the stable configuration of hexagonal double-layered components reinforced by carbon fibre for strength. Importance is given to light-weight constructions as a predominant sustainable biomimetic approach in architecture. AskNature peut aider à identifier des stratégies de la nature. All that is required is to seek those answers from nature, and translate the observations and understandings to suit the task at hand. 55AskNature11 est une base de données en ligne destinée à inspirer les ingénieurs et concepteurs ainsi que d’autres innovateurs à la recherche d’informations issues de la biologie qui soient pertinentes pour leurs défis de conception (Deldin, 2014). La nature présente une telle multitude de phénomènes que le temps de recherche et de maturation d’une possibilité de transfert vers l’architecture est nécessairement très long. La première part d’un besoin humain ou d’un problème de conception puis examine les façons dont des organismes ou écosystèmes présents dans la nature résolvent ce problème. These solutions take cue from nature and its varied living forms that have, over the generations, evolved to live in sync with the environment. The scope of biomimicry is immense. Growth, as one of the important characteristics of living organisms, is used as a frame for research into systems and principles that shall deliver innovative and sustainable solutions in architecture and the arts (Gruber and Imhof 2017, p.1). Thomas Speck, « Process sequences in biomimetic research », dans Brebbia (éd. Structural- Where the structure and tectonics of the design are nature-inspired. 471-482. World Tour of Biomimicry : Research project in architecture and civil engineering, Biomimetics for architecture and design : Nature → Analogies → Technology. Natural shelters always provide a great example for architecture to adapt to the climate and functionality requirements.  Aspects of thermoregulation, water management and drainage, ventilation, etc. Ses recherches se concentrent sur l’exploration de plusieurs méthodes innovantes pour traduire des principes de la nature et les mettre en œuvre dans la conception architecturale.Natasha Chayaamor-Heil et Nelson Montas, « Biomimetic Building skin: Living Envelope for Contemporary Architecture », The power of Skin, ARKRIT&COMPAC, Madrid, Spain, 2016.Natasha Chayaamor-Heil et Nazila Hannachi-Belkadi, « Towards a Platform of Investigative Tools for Biomimicry as a New Approach for Energy-Efficient Building Design », Building Journal, vol.7, issue 1, 6 mars 2017, Switzerland, MDPI AG, Basel.Natasha Chayaamor-Heil, « Biomimicry: optimization strategy from nature towards sustainable solutions for energy-efficient building design », SB-Lab 2017: Proceedings of the International Conference on Advances on Sustainable Cities and Buildings Development, Green Lines Institute, Portugal, 2017.natasha.heil@outlook.com, Architecte, docteur et habilité à diriger des recherches en informatique, François Guéna est professeur à l’École Nationale Supérieur d’Architecture de Paris la Villette. Man-made constructions can enhance the ecological systems, rather than posing threats to the same. Cette conception biomimétique réduit de 30 % l’énergie totale consommée dans le bâtiment et de 55 % l’utilisation de l’éclairage artificiel. AskNature est une base de données publique contenant des informations en biologie classées par fonctions regroupées dans une taxonomie biomimétique. 72Cet outil est basé sur les réseaux bayésiens (Naïm et al., 2007). Le mouvement bionique se focalise sur le transfert des formes de la vie. In the present situation where nature’s resources are being depleted at an alarming rate, biomimicry is the best solution, where we learn to give back to nature from nature itself, rather than taking its value away from it. Elle permet d’établir un pont entre la biologie et des domaines variés innovants (Hooker, 2016). Figure 12 : Le projet « Peau Poreuse » fondé sur le contrôle des apports de lumière du jour et le contrôle de la température. Julian Vincent, « Biomimetics : its practice and theory », Journal of the Royal Society Interface, 18 avril 2006, 3, pp. 40L’informatique bio-inspirée est un champ de recherche qui se décompose en sous-champs incluant le connexionnisme, le comportement social et l’émergence. Incorporating ideas from nature is understood at different levels: One is based on the processes of nature, and how technology can enhance our study of those biological principles, combined with a thorough research on natural materials and their composition, since such materials seem to be highly energy efficient and eco-friendly. (Knippers 2016, p.10). 65Les outils présentés ci-dessus ont été décrits dans la littérature scientifique et sont utilisés par des ingénieurs dans l’industrie, mais ne le sont pas encore en conception architecturale. ., « Function-based, biologically inspired concept generation ». Construction. Functionally graded concrete is used for its insulative properties, light weight, inner porosity variations that enable the required strength achievement with minimum energy consumption in production (with minimum material consumption and slimmer cross-sections). Registered Data Controller No: Z1821391. 521-535. Petra Gruber, Biomimetics in Architecture : Architecture of Life and Buildings, Springer-Verlag/Wien, 2011. Ce système de ventilation passive permet de diminuer considérablement les consommations d’énergie. Limitations to computational programming and algorithms exists in lieu of a limited search space. Efficiency of the features of biological organisms such as skin, skeleton, body structure, form and materiality, find their equivalent translation into building systems such as light-weight structures, large-span roofs, building envelopes, etc. Une ontologie qui mettrait en relation les connaissances issues de l’architecture et celles issues de la biologie. You could not by yourself going taking into consideration books gathering or library or borrowing from your contacts to entrance them. Glier et al., Methods for supporting bio-inspired design, 2011, ASME Conf Proc 2011 (54884) : 737–744, Doi : 10.1115/IMECE2011-63247. Toutefois les architectes ne disposent pas encore des moyens d’accès à ces méthodologies biomimétiques pour les utiliser efficacement, aussi nous présentons à la fin de cet article les caractéristiques d’une plateforme d’outils qui pourrait faciliter la conception biomimétique dans le champ de l’architecture. While giving examples of the varied explorations possible within biomimicry, the book also talks about the limitations that arise in case of such inter-disciplinary approaches through biomimicry. L’identification de ces convergences fonctionnelles facilite la recherche de stratégies pertinentes qui soient transférables en architecture. Frost- resistant plants inspire building construction materials to resist phase change of water present in their pores, that leads to damage due to repeated cycles of freezing and thawing under external environmental conditions. Increasingly, those on the leading edge are looking to nature as a source of inspiration. Thus, ‘bio-inspired sustainability’ concept is a relatively new approach to biomimicry. Les architectes ont étudié avec des biologistes le système de régulation thermique des pingouins empereurs et l’ont appliqué à la conception du Skolkovo Innovation Center (Biomimexpo, Senlis, 2017). It was also used in the invention of Velcro, which works in much the same way as the hooks on burrs when they stick to … 11L’architecture bionique est un mouvement de conception de bâtiment dont l’expression et les configurations constructives sont empruntées à la nature. Elle est menée par des personnes ayant une connaissance scientifique de la nature et qui recherchent des applications possibles pertinentes pour la conception (figure 1.b). This aspect needs to be further researched and explored. Living organisms evolve and adapt themselves to their surroundings, by efficiently using the resources available to improve their performance and enable their survival over time. The study of natural shelters is followed by case studies conducted by the author (Khandelwal 2012) on existing ‘nature-inspired’ construction. Such a growth pattern accounts for efficient spatial organization that can inspire the process of building construction. 30 St Mary Axe. A discussion with anthropologists Perig Pitrou and Lauren Kamili, who together with Fabien Provost organised a conference held on this subject this past Over 3.5 billion years of natural history have evolved innumerable examples of forms, systems, and processes that can be applied to modern green design. The ICD/ITKE Research Pavilions developed by the University of Stuttgart are a great source of inspiration for the generation of innovative biomimetic designs, simulation, fabrication and efficient material and structural innovations. Energy. 73La propagation de haut en bas permet aux utilisateurs d’identifier les stratégies de la nature les plus adaptées pour répondre à un besoin particulier (isolation ou ventilation) dans un environnement particulier, et les difficultés ou incompatibilités que ces stratégies peuvent avoir avec d’autres postes, le confort par exemple. ), Design and Nature IV, 2008, WIT Press, pp. Sur un principe similaire une entreprise californienne, ReGen Villages9, créée par des enseignants-chercheurs de l’université de Standford, s’est associée à un cabinet d’architecture danois EFFEKT10 pour concevoir un village 100 % écologique en Hollande. ), A functional representation for aiding biomimetic and artificial inspiration of new ideas, Artificial intelligence for engineering design, analysis and manufacturing, USA, Cambridge University Press, 2005, 19, pp. Terreform ONE and the Quest for a New Garden of Eden By Aaron Betsky. 77Pour faciliter l’usage du biomimétique en architecture, nous proposons le développement d’une plateforme numérique de collaboration entre architectes, biologistes, ingénieurs et informaticiens mettant à disposition plusieurs outils d’assistance : des bases de données sur la biologie, des outils d’idéation et d’innovation basés sur des ontologies biomimétiques ainsi que des outils d’aide à la décision et à l’optimisation. The article ‘Patterns of growth- biomimetics and architectural design’ (Gruber and Imhof 2017) focusses on the scope of biomimetic design in architecture, by taking inspiration from the growth processes of natural beings for innovative ideas and design solutions, mainly targeting adaptiveness, resource efficiency, etc. Biomimicry Definition. It is speculative, but the mixing of straw with clay to produce bricks may simply been an imitation of the strong bond that grass roots form with the ground. Source : Illustrations de Daniel Gallant/Foundry Zero. 17/1, janvie/février, Amsterdam, Elsviser, 2016, pp. ), 
Biomimetics and its tool, ice publishing, Bioinspired, Biomimetic and Nanobiomaterials, UK, ice publishing, décembre 2016. 45-59. Cet article vise à identifier les principales caractéristiques de l’architecture biomimétique, au regard de l’architecture bio-inspirée et à travers un état des connaissances dans le domaine et une étude de cas significatifs. Information that is in general, researched with regards to biological organisms and their functions may not be of enough use when it comes to biomimetic designing. QFD (Quality Function Deployment) is a method used in Product Design, to concise the vast information resource that lies before us, into a handful of the most promising ones. Cadre théorique pour l’application du biomimétisme en architecture. But as a concept, it is often misunderstood. Toshiyuki Nakagaki et al., « Intelligence : Maze-solving by amoeboid organism », Nature, 407, 2000, p. 470. Ces termes apparemment proches ont des sens différents mais peuvent se regrouper sous le terme générique de bio-inspiré. Biomimicry is an old approach, but in the scientific conceptualization is new, as an approach of innovation based on the emulation of Nature, in recent years, this approach brings many potential theories and innovations in the architecture field. Much in the same way as how organisms function, buildings too, need to adopt sustainable practices such that they pose no harm for the environment. Manufacture of biomimetic products involves complex geometries and a study of the behavior of employed materials. Disclaimer: This dissertation has been written by a student and is not an example of our professional work, which you can see examples of here. The ‘FlectoFin’ is another research product that takes inspiration from the opening mechanism of the Bird-of-Paradise flower. 30, Special Issue 02, mai 2016, pp. 64Les théories TRIZ et C-K sont utilisables en conception innovante afin de générer des innovations dites « de rupture » avec les approches actuelles. Ses recherches se concentrent sur le développement d’outils pour la conception et l’évaluation des bâtiments durables et performants énergétiquement. How can the interplay between the scales of hierarchically structured materials be analyzed and used for the development of new construction materials? to guide the evolution of solutions. There aren't enough studies to conclude and devise solutions from nature to all areas of science and architecture. Biomimicry in architecture not only produces creative systems but also induces creative thinking in Architects. Un de ces leviers consiste à mettre à disposition des plateformes pour favoriser la coopération et les échanges interdisciplinaires. These natural forms and shapes are a result of adaptation to the physical forces over a long period of time so that they respond to these forces in a very efficient manner (Khandelwal 2012, p.34). Jon-Michael Deldin et Megan Schuknecht, « The AskNature Database, Biologically inspired design : Computational methods and tools », Springer-Verlag, London, 2014, dans A.K. Switzerland: Springer International Publishing AG. Maria Rosa Cervera et Javier Pioz, Bionic Architecture : learning from nature, Barcelona, architect publications, 2015. Source : Adapté du travail de Mick Pearce. The aim of biomimetic architecture is the development of robust systems that display adaptivity to the unpredictable environmental conditions through the molding of its stiffness and shape. BioTRIZ constitue donc une approche intéressante pour implanter des concepts biomimétiques dans la conception de produits (Glier et al., 2011). Climatic comfort is achieved in the design of the ‘Eastgate Building, Harare’ which takes inspiration from the structure, orientation and effective passive ventilation system of termite mounds. Celle-ci est composée de panneaux d’aluminium qui filtrent la lumière naturelle et qui change de direction selon la position du soleil. Gruber, P.; Imhof, B. Son but est la synthèse de la nature dans des technologies constructives modernes (Cervera et Pioz, 2015). Toshiyuki Nakagaki et al., Otaining multiple separate food sources : behavioural intelligence in the Physarum plamodium, The Royal Society, 2004, 271, pp. 25D’autres exemples d’architecture biomimétique sont à classer au niveau de l’imitation d’un organisme. (éds. 70Il existe plusieurs ontologies développées pour le biommimétisme, parmi lesquelles Ontology explorer, un outil Internet pour identifier les modèles biologiques et explorer une base de données biomimétique. 19, n° 1, avril 2016, William Miller. 7, n° 1, 6 mars 2017, Basel, MDPI AG. Present biomimetic architectural examples serve as a great inspiration for future development in the field. The goal is to show how the use of biomimetic design methodologies could lead to innovations in architecture to meet current environmental challenges. 445-454.francois.guena@paris-lavillette.archi.fr. 19, n° 1, avril 2016, William Miller. Nazila Hannachi-Belkadi, Développement d’une méthodologie d’assistance au commissionnement des bâtiments à faible consommation d’énergie, thèse de doctorat de l’Université Paris-Est, juillet 2008. A further exploration of many such biological organisms is bound to solve the other less-explored aspects of architecture, especially regarding the morphological features of species and their patterns of response to the environment, which do not necessarily relate to natural shelters. Biomorphic Architecture- Human and Animal Forms in Architecture, Architecture Follows Nature-Biomimetic Principles for Innovative Design. Sharing Email LinkedIn Twitter. ), Biologically Inspired Design, pp. Figure 13. L’ontologie que nous proposons de développer mettrait en relation les connaissances issues de l’architecture et celles issues de la biologie. One example of such a research in progress is the ‘FlectoFold’ mechanism developed by pioneers at the University of Stuttgart. In the architectural realm, it is the process of understanding the core elements that govern certain specific aspects of biological species, and then realize a similar response at the scale of the built form. La conception peut être biomimétique par exemple en termes de à quoi ça ressemble (forme), en quoi c’est fait (matériau), comment c’est fait (construction), comment ça travaille (processus) ou qu’est-ce que ça fait (fonction) (Zari, 2007). Bio-inspired design is a broad field of research that involves biologists, engineers, architects, software experts and so on. 60La figure 15 suivante présente des utilisations possibles pour faciliter le parcours de différentes étapes d’un processus de conception biomimétique. 17-27. Architects who design the space between nature and people, the places where people live, also benefit greatly from biomimicry. Ontology of biomimetics est une ontologie de fonctions biologiques, qui fait référence à quarante principes innovants de TRIZ, Ontology for bioinspired design, elle permet de récupérer et réutiliser des solutions de conception bio-inspirées basées sur l’association de l’architecture (physique), le comportement, les fonctions et stratégies (Fayemi et al., 2016). Le biomimétisme s’inscrit dans cette vision et peut donc aisément s’associer à ces méthodes comme source d’inspiration pour répondre aux attentes des écoconcepteurs. These shelters represent environment sensitive designs that respond to the climatic conditions around, in order to create comfortable living conditions. Figure 15. It is explained how the processes of evolution, adaptation and sustainable growth are displayed by the elements of nature’s ecosystems. in lieu of sustainability. 5Dans la visée du développement de telles plateformes, cet article a pour objectif de définir clairement ce qu’est une activité de conception architecturale biomimétique, de faire le point sur les productions architecturales biomimétiques ainsi que sur les méthodes et outils disponibles.