Progettazione biofilica con supporto di IA: luce e geometrie naturali per un benessere psicofisico ottimale

Progettazione biofilica con intelligenza artificiale: la chiave per ambienti più sani e ispirati alla natura

La progettazione biofilica è una risposta necessaria al nostro innato bisogno di riconnetterci quotidianamente con la natura, oggi minato dagli stili di vita attuali che prevedono di vivere la maggior parte del nostro tempo in ambienti confinati, spesso costruiti con materiali esclusivamente artificiali, illuminati artificialmente e decontestualizzati rispetto ai pochi brandelli di natura che li circonda.

É stato largamente dimostrato che sia a livello psicologico che dal punto di vista della salute fisica incorporare elementi naturali negli spazi che abitiamo sia necessario per migliorare il livello del nostro benessere.

L'Intelligenza Artificiale (IA) può essere uno strumento utile per imporre a larga scala un rinnovato modo di progettare, che contempli di nuovo la definizione di spazi ispirati alla natura e pregni di stimoli positivi per il nostro corpo e la nostra mente così da ridurre il livello di stress.

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La Natura come Modello

La natura è maestra di armonia e bellezza. Gli elementi alla base di questa maestria sono precise proporzioni quali la sezione aurea e i frattali. Anche se il più delle volte non ne siamo coscienti, quando ci immergiamo nella natura siamo circondati da queste proporzioni: dalle spirali delle conchiglie alle ramificazioni degli alberi ad alcuni modelli di riproduzione degli animali. Il nostro cervello riconosce istintivamente queste geometrie e le trova intrinsecamente piacevoli. Le stesse rappresentano il “segreto” nascosto nei manufatti riconosciuti di una bellezza universale : le opere di Michelangelo e di Leonardo sono state generate sulla base la sezione aurea, mentre la tour Eiffel, l’Istituto del Mondo Arabo di Parigi e i l Kandariya Mahadeva in India si basano sul gioco dei frattali.

L’IA può essere “educata” a replicare queste proporzioni nella progettazione delle nostre città e negli edifici. In altre parole le reti neurali e gli algoritmi di machine learning possono essere addestrati a riconoscere i modelli geometrici che stanno alla base delle proporzioni armoniche della natura: si può creare un algoritmo che studia milioni di immagini di foglie, fiori e paesaggi, per poi imparare a comprendere e replicare quelle stesse proporzioni armoniche nei progetti di design e di architettura. Con gli algoritmi generativi, possiamo anche creare nuove forme che rispettano queste proporzioni, offrendo soluzioni di design innovative e ispirate al mondo naturale.

Studi scientifici hanno dimostrato che le persone riconoscono e rispondono positivamente a queste proporzioni e che nel momento in cui si trovano in ambienti in cui vengono applicati si riduce il livello di stress e migliora il benessere generale. Il nostro cervello riconosce istintivamente queste proporzioni, risuonando con un senso di equilibrio e connessione con la natura.

La natura inoltre offre un'infinita varietà di soluzioni ingegnose per rispondere ai bisogni abitativi. Gli animali, dalle api agli uccelli, costruiscono rifugi utilizzando materiali locali e rispondendo in modo ottimale alle condizioni ambientali.

L'IA può studiare questi esempi per suggerire nuove strategie di progettazione architettonica. Ad esempio, le strutture a nido d'ape delle api possono ispirare edifici più leggeri e resistenti, mentre i nidi degli uccelli possono offrire spunti per costruzioni più integrate con l'ambiente. Inoltre l'IA può aiutarci a costruire edifici con il minimo impiego di materiale e di impianti, catalogando i diversi elementi presenti in ogni costruzione e definendo per ciascuno una “data di scadenza”, agevolando così la possibilità di manutenzione e di riuso di ogni singolo componente edilizio.

Questi ausili possono anche aiutare a personalizzare gli spazi in base ai dati biometrici degli abitanti e contribuire a creare edifici più accessibili per persone con abilità diverse. Analizzando le esigenze specifiche degli utenti, l'IA può suggerire soluzioni di design che migliorano l'accessibilità e l'inclusività. Questo può includere percorsi privi di ostacoli, segnaletica intuitiva e spazi facilmente navigabili per persone con disabilità motorie o sensoriali. In questo modo, l'architettura diventa non solo più sostenibile e naturale, ma anche più giusta e accogliente per tutti.

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Luce naturale e benessere

I cicli vitali umani sono profondamente influenzati dalla presenza e dalla qualità della luce naturale. Quest’ultima regola il nostro ritmo circadiano, influenzando il sonno, l'umore e la produttività. Per questo una giusta dose di luce solare può aumentare ridurre i livelli di stress, migliorare la qualità del sonno e il benessere generale. Molti dei progettisti odierni sottovalutano l’importanza della bioclimatica nel progetto degli edifici, che non comporta solo risparmio energetico ma anche il benessere degli occupanti in quanto essa ci aiuta a massimizzare l'esposizione alla luce naturale.

L'IA può aiutare ad analizzare e ottimizzare l'orientamento degli edifici per massimizzare l'illuminazione naturale e ridurre il consumo energetico. Utilizzando modelli climatici e dati in tempo reale, può suggerire le migliori soluzioni per sfruttare la luce solare, evitando il surriscaldamento estivo e migliorando il comfort termico invernale. Ad esempio, può suggerire l'inclusione di elementi come brise-soleil per controllare la luce solare diretta, o progettare finestre e aperture strategiche per favorire la ventilazione naturale. Questo tipo di analisi e ottimizzazione non solo rende gli edifici più efficienti dal punto di vista energetico, ma crea anche ambienti più sani e piacevoli per gli abitanti.

Alla stessa stregua l'IA può anche aiutare a integrare meglio le architetture nel contesto paesaggistico e rispettare il genius loci. Riconoscendo i tratti caratteristici e i materiali locali, l'IA può guidare i progettisti a creare edifici che dialogano armoniosamente con l'ambiente circostante. Questo non solo preserva l'identità dei luoghi, ma contribuisce anche a creare un senso di appartenenza e continuità storica e culturale.

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La reazione degli occupanti

Grazie a strumenti avanzati, possiamo analizzare come le persone reagiscono emotivamente agli spazi, comprendendo meglio cosa ci fa sentire bene e cosa no. Con il riconoscimento facciale delle emozioni, possiamo osservare le reazioni delle persone a diversi ambienti. Le reti neurali analizzano le espressioni facciali, svelando quali elementi di design biofilico suscitano emozioni positive. Allo stesso tempo, analizzando il linguaggio utilizzato per descrivere questi spazi, possiamo ottenere una comprensione profonda dei sentimenti associati a diversi tipi di ambienti. E con sensori che monitorano parametri fisiologici come la frequenza cardiaca e la conduttanza cutanea, possiamo valutare il livello di stress o rilassamento che un ambiente induce. Uno studio recente ha confermato che gli spazi progettati con i principi del design biofilico evocano emozioni più positive, dimostrando questo assunto attraverso il riconoscimento facciale delle emozioni e l'analisi del linguaggio.

Inoltre sensori intelligenti monitorano parametri vitali come la qualità dell'aria e la salute delle piante, garantendo che gli spazi rimangano salubri e confortevoli nel tempo. E raccogliendo feedback dagli utenti tramite chatbot e assistenti virtuali, i progettisti possono continuamente affinare e migliorare continuamente gli spazi.

L'intelligenza artificiale offre una straordinaria opportunità per la progettazione biofilica. Aiutandoci a creare ambienti che rispecchiano (di nuovo) i processi naturali e rispondono ai nostri bisogni, possiamo migliorare il nostro benessere psicofisico e promuovere la sostenibilità. Essa rappresenta una splendida opportunità per far si che la tecnologia diventi utile per recuperare i valori dell’architettura della tradizione, che prima dell’avvento delle “costruzioni di massa” si ispirava agli esempi e ai cicli della natura e risultava bella, durevole, inserita in modo ottimale nel contesto, capace di sfruttare a suo vantaggio gli elementi che offre la natura e a suo modo confortevole, nonostante le conoscenze scientifiche ed i mezzi a disposizione fossero nettamente ridotti rispetto a quelli attuali.

La progettazione biofilica, supportata dall'IA, può rappresentare un passo avanti significativo verso la creazione di ambienti che non solo soddisfano le nostre esigenze funzionali, ma risuonano profondamente con la nostra connessione innata alla natura.

É necessario ricordare che l’IA rappresenta un valido ausilio per la progettazione, in quanto l’empatia con il cliente, la definizione dei bisogni, la creatività, l’esperienza e la cultura progettuale sono elementi irrinunciabili per la definizione di progetti capaci di coinvolgere tutti i sensi degli occupanti, scatenando emozioni positive che sono sempre alla base del benessere psicofisico di ogni individuo.