CONCRETANDO SOBRE LA ARQUITECTURA GENÉTICA

Texto de Alberto T. Estévez, Concretando sobre la arquitectura genética, texto inédito, archivo Alberto T. Estévez, Barcelona, 2014, recogido en la tesis de Máster de Anelise Ventura, Sao Paulo, 2014.

Definida la arquitectura genética como aquella arquitectura en la que se le aplica la genética, debe entenderse desde dos aproximaciones diferentes, debe verse desde dos puntos de vista básicos:

- Arquitectura genética biológica, aquella creada y/o implementada con técnicas biológicas y genéticas reales, que, mientras los arquitectos aún no las dominen, deberá ser realizada por arquitectos y genetistas juntos.

- Arquitectura genética digital, aquella creada y/o implementada con técnicas digitales, realizada por arquitectos con conocimientos del mundo digital y/o en colaboración con programadores y especialistas. Esta será “genética” en la medida en que la aplicación de la genética es metafórica, y por similitud de definiciones y procesos.

1. Las similitudes entre los procesos (proyectuales) de la que podría llamarse arquitectura genética digital y la genética quedan enraizados en sus propias definiciones. 

En la genética se estudia de manera primordial los genes. Estos están formados de ADN, que controla la estructura y el funcionamiento de cada célula, y por tanto del entero ser vivo. Y el ADN está compuesto por cadenas de adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). El exacto orden y/o cambio de orden de todas las piezas del ADN determinará el código genético de cada uno, es decir, la información genética, las instrucciones necesarias para la emergencia de la vida y para su desarrollo, en la manera específica marcada desde tal ADN: son “las órdenes del orden” de cada ser vivo.

A su vez, en los procesos proyectuales de la mencionada arquitectura genética digital participan por definición herramientas digitales que dotan al proyecto de un “ADN digital” que igualmente controla la estructura y el posterior funcionamiento de todo el edificio. Y el “ADN digital” está compuesto en última instancia de cadenas de ceros y unos, agrupados en “genes digitales”, secuencias, algoritmos. El exacto orden y/o cambio de orden de esos “genes digitales”, de esos ceros y unos del “ADN digital”, determinará el código genético de cada uno, es decir, la información genética, las instrucciones necesarias para la emergencia del edificio de arquitectura genética digital y para su desarrollo proyectual, en la manera específica marcada desde tal “ADN digital”: son “las órdenes del orden” de cada ser arquitectónico.

Una ordenación molecular concreta y no otra tiene como consecuencia lo que se define como emergencia de vida. Una ordenación digital y no otra tiene como consecuencia la “emergencia” automatizada de dibujos e imágenes en una impresora 2D, o de formas y piezas en una impresora 3D, en una máquina de control numérico, en una cortadora láser.

Le Corbusier publicó en 1935 que “todo es arquitectura”. Aunque curiosamente esta frase pasase desapercibida. Y en cambio la hiciese famosa Hans Hollein como suya propia 33 años después. (Un par de años antes de que pasasen otros 33, publiqué yo mismo un reconocimiento de retorno a Le Corbusier como su legítimo autor). Ahora, en la era digital, cuando todo proyecto de arquitectura puede digitalizarse, cobra sentido para los arquitectos aquella otra frase de “todo es número”, y la de “todo es matemáticas”, y aquella otra de “todo es algoritmo”, a las que puede añadirse una más para la futura era genética: “todo es código”...

2. En realidad no sería necesario que un arquitecto tenga conocimientos básicos de biología para acercarse a la arquitectura genética asistida por ordenador, aunque pueda asociarse metafóricamente a la genética, y por ella a la biología. Esto es por que –propiciada por las correspondientes herramientas digitales- la arquitectura genética asistida por ordenador tiene su sentido por si misma, tiene su propia lógica y procesos, con independencia de si se sabe asociada metafóricamente a la genética (y a la biología) o no.

Claro que conocido tal paralelismo, este puede ayudar a entender mejor las cosas, puede ayudar a abrir más el horizonte, y sobre todo puede establecer sinergias que puedan hacer llegar más lejos las ideas, los desarrollos, los resultados.

En definitiva, sobre todo para seguir caminos de coherencia y rigor, el que un arquitecto tuviese algunos conocimientos básicos de biología sería una ayuda pero no sería imprescindible.

3. Los que podrían llamarse “algoritmos genéticos” deben ser considerados NO exactamente un método de proceso de proyecto de arquitectura genética digital. Pues, cualquier método proyectual podría incluir “algoritmos genéticos” sin ser propiamente estos “el método”.

Con mayor precisión, debería decirse que los “algoritmos genéticos” pueden usarse en métodos proyectuales de arquitectura genética digital. Pero ellos mismos no son exactamente “método”. El método en todo caso contiene el cómo usar “algoritmos genéticos”.

Es decir, dentro de un método proyectual pueden usarse “algoritmos genéticos”, aunque –según se ha comentado- estos por si mismos no son “el método”. Cualquiera puede inventarse su propio método proyectual que contenga o no algoritmos genéticos. Y puede haber tantos métodos proyectuales como arquitectos. De la misma manera que –siempre que eso fuera posible- cualquier método –incluya o no “algoritmos genéticos”- que tenga como objetivo la creación de arquitectura genética digital, según la definición rigurosa de tal arquitectura, puede ser considerado un método de proceso de proyecto de arquitectura genética digital.

4. Puede ser pertinente decir que un algoritmo genético contribuye significativamente al análisis del ciclo de vida de un edificio, si se “construye” uno que sea capaz de ello. Especialmente si trata de simular tal ciclo de vida de un edificio. De la misma manera que el exacto conocimiento de determinados genes y/o secuencias génicas pudiesen explicar el ciclo de vida de un ser vivo.

5. En la línea de lo antes comentado, haciendo una analogía, puede decirse que la arquitectura digitalmente proyectada posee un “ADN digital”, un “ADN artificial”. Así, la que tenga en cuenta esto, podría llamársele arquitectura genética. Pues, la arquitectura digitalmente proyectada al fin y al cabo se propicia por conformarse de cadenas y secuencias de ceros y unos, cuyo exacto orden configura y contiene la información necesaria y las instrucciones para el desarrollo gráfico y control del proyecto, también en su fabricación real. 

De la misma manera como los seres vivos disponen del ADN, que no es más que cadenas y secuencias de las bases A, T, C y G, cuyo exacto orden configura y contiene la información necesaria y las instrucciones para el desarrollo celular y control del ser vivo que sea. Por ello al ADN también se le podría llamar “software biológico” o “software natural”

6. De nuevo según lo dicho, entonces, cualquier hardware y software capaz de propiciar cualquier cadena y secuencia de ceros y unos que sea capaz de controlar la creación y desarrollo de un edificio, como el respectivo ADN biológico natural hace en cada ser vivo, puede decirse que es su propio “ADN digital”.

Y hoy en día, con los medios digitales ya existentes, esto sería aplicable en realidad a todo proyecto de arquitectura si así se quisiera. Simplemente hay que distinguir que, aunque a todo se le llame arquitectura, la hay de mayor y menor calidad, la hay que ha necesitado más inteligencia que otra, para su creación y desarrollo, que para proyectarla se ha necesitado “quemar” más neuronas que otra.

Pues a pesar de que uno prefiera referirse a otro tipo de arquitectura, no puede evitarse que se defina la arquitectura genética digital en toda su extensión. Ya que hasta para un simple cubo o hasta para la caja más tonta puede construírsele el “ADN digital” que le corresponda, incluyéndose en él su propia fabricación digital. Sea un ser unicelular o un tigre, ambos son igualmente posible objeto de estudio de la biología y de la genética. Igualmente pasaría en lo que podría llegar a llamarse arquitectura genética digital.

7. La aplicación de medios digitales (hardware y software) en el proceso del proyecto de arquitectura es suficiente para crear simultáneamente complejidades y performances consideradas inseparables en un proceso proyectual de arquitectura como son estructuras, espacios, cerramientos y la percepción estética que ante todo ello despierta en el ser humano, así como la iluminación y energías necesarias o pretendidas: evidentemente, o utilizando los programas adecuados para cada cuestión dentro de todo ello (no hay más que copiar el listado de programas informáticos existentes, ordenados por las funcionalidades que ofrecen), o creando uno integral para el caso que sea.

8. La simultaneidad de los análisis evolutivos durante un proceso de proyecto sólo son alusión cierta a procesos biológicos evolutivos si tal alusión está en la voluntad del propio autor del correspondiente proyecto, o por lo menos si tal alusión estaba en sus primigenias intenciones proyectuales. Pues cualquier proyecto puede realizarse totalmente en abstracto, con sentido por si mismo, inmanente, sin referencia alguna ni alusión a nada relativo a la biología. Aunque nadie podrá librarse de que otros sí añadan a posteriori a sus proyectos –aunque no lo quisieran sus autores- alusiones, referencias, analogías con procesos biológicos evolutivos, ya que la posibilidad de tal alusión es un hecho, con independencia de la intención con que se ha cursado el proyecto.

9. De nuevo, en la línea de lo antes comentado, como para desarrollar un proceso de proyecto de arquitectura genética digital es posible cualquier paso básico inicial o cualquier metodología inicial básica, tan sólo hay que garantizar que en algún momento se va a configurar el proyecto con su propio “código genético”, con su singular orden de ceros y unos que definan su “ADN digital”, único, si bien cabe una aplicación desde mínima (unicelular) hasta de enorme complejidad y vasta extensión. Así, por tanto, cuánta más inteligencia se haya puesto en la creación de su respectivo “ADN digital” más “inteligente” será el ser arquitectónico creado, más posibilidades y funciones podrá ofrecer y/o desarrollar.

Es decir, hay que hacer notar los distintos “niveles” de arquitectura genética digital que pueden alcanzarse, en función del “código genético” preparado. Desde el más sencillo al más complejo que integre la autoorganización ya desde su propio dibujo, desde su propio diseño, hasta su autoconstrucción robotizada, e incluso su autorreplicación en su propia fabricación, que estaría entre los grados más altos de arquitectura genética digital.

10. Si bien yo mismo lo he hecho en diversas ocasiones, un proyecto de arquitectura genética digital no tiene por qué ir siempre acompañado de una investigación microscópica de las estructuras biológicas. Esto queda a elección del autor respectivo, que puede actuar con total independencia, en abstracto, o basado en otras muchas cosas, como puede ser en este caso investigaciones microscópicas de formaciones estructurales biológicas. Si bien ni siquiera tiene que ser arquitectura genética la que tenga en cuenta investigaciones microscópicas de formaciones estructurales biológicas.

Por mi parte, tomado de numerosos seres vivos muy diversos, quise investigar con microscopio de barrido electrónico el primer momento o nivel más genesíaco, más primigenio y original en que las masas de células amorfas empiezan a organizarse para atender mejor las solicitaciones de cargas tanto internas (de peso propio) como externas (gravedad u otras fuerzas físicas externas que puedan afectar al ser vivo en cuestión). Pues me parece que tal momento o nivel es relevante para la arquitectura y su eficiencia, su economía y sostenibilidad. Estas investigaciones las fui aplicando a diversos proyectos. Y una de ellas fue en efecto la de las esponjas de mar, que derivó en el Biodigital Skyscraper del frente marítimo de Barcelona.

11. Algunas de mis investigaciones y procesos de proyecto de arquitectura genética, digitalmente asistida, se inicia extrayendo las reglas genéticas y los parámetros estructurales de microestructuras biológicas. Este trabajo inicial lo hago como arquitecto, sin necesidad de profesionales o investigadores de otras disciplinas, pero también por mi personal especialización en torno a la biología, que no es habitual entre arquitectos, por lo que según los perfiles de cada uno serán más o menos necesarios profesionales o investigadores de otras disciplinas.

Por ejemplo, la investigación con microscopio de barrido electrónico de las estructuras de polen y de radiolarios me llevó a diversos proyectos. O nuestro último proyecto (un edificio multifuncional en Hard, Austria, 2014) tomó como punto de partida el estudio de las estructuras de las alas de libélula. Estas te muestran reglas genéticas y parámetros estructurales que trasladadas al trabajo con medios digitales parten de geometrías precisas, pero aprendiendo muchas sutilezas de soluciones, variaciones, excepciones, encuentros, grosores, colores, etc., que el mundo digital no ofrece en primera instancia, sino que sólo pueden descubrirse en los seres vivos. O el penúltimo proyecto (un edificio torre-antena en Santiago, Chile, 2013-2014) tomó como punto de partida el estudio de las estructuras fractales, etc.

12. La arquitectura genética, evidentemente, posibilita en la actualidad un mayor campo de innovaciones proyectuales en relación a los métodos tradicionales de proyectar. Para empezar por que los métodos tradicionales ya llevan siglos de exploración y agotamiento, mientras que la arquitectura genética apenas acaba de nacer, y presenta un campo inexplorado -diríase infinito- en posibilidades de innovación: hoy en día prácticamente cada paso en la arquitectura genética es innovador.

13. La arquitectura genética digital puede contribuir al pensar ecológico, social, cultural y ambiental, o no tanto, dependiendo de los enfoques por los que se opte, de las opciones que se tomen. En principio podría decirse que son aspectos en parte ligados entre si: las necesidades sociales de nuestros tiempos pasan por las consideraciones ecológicas y ambientales. Así, contribuir al pensar ecológico y ambiental es contribuir al pensar social. Y en la arquitectura genética digital se parte de la ventaja de poder contar con un mayor control, precisión, eficiencia y economía que los medios digitales y la automatización proporcionan, por lo que todo ello redunda en el pensar ecológico y ambiental. Por otro lado, el hecho de ser una arquitectura novedosa e innovadora la convierte también en especial contribuidora al pensar cultural.

14. La arquitectura genética digital puede estar directamente ligada al estudio de los materiales si así se desea, sobre todo desde el aspecto de las posibilidades que estos ofrecen al aplicarse en ellos las técnicas de fabricación digital. Y esto en ambas direcciones: por explorar de qué manera se puede trabajar con los materiales existentes, pero también por explorar cómo preparar qué tipo de nuevos materiales para adecuarse mejor a las posibilidades de las actuales máquinas de producción.

15. Es bien conocido el efecto devastador que el desarrollo de los seres humanos está teniendo sobre el planeta, hasta el punto de que sus efectos ya son irreversibles. Para atenuarlo, y hasta para que nuestros descendientes puedan sobrevivir, para que este mundo tenga un futuro, para darle la vuelta a la voraz evolución que el desarrollismo está teniendo, debe considerarse que nuestro actuar ha de multiplicar los elementos naturales en vez de gastarlos. Ya no es suficiente sólo una mentalidad conservacionista. Hay que ir más allá. Por tanto, cada una de nuestras acciones deben propiciar la creación de tales elementos naturales. Así, ya no es sólo una cuestión de arquitectura genética sino de cualquier entendimiento de arquitectura que se tenga hoy en día, que debería integrarse en un proyectar ecológico-medioambiental. Sólo que la arquitectura genética permite un acercamiento mucho más potente y radical para tal proyectar ecológico-medioambiental, desde el momento en que en último término busca que todo se constituya o parta de seres vivos, que sean estos los que configuren lo necesario para el hábitat humano.

De hecho, cuando empecé a hablar el año 2000 del “nuevo proyectar ecológico-medioambiental” fue por todos aquellos que a finales de los años 90 proponían una especial visión de la arquitectura –no genética- constituida con elementos naturales de manera no convencional (Adriaan Geuze, Duncan Lewis, François Roche). Si bien ya cabía pensar en las ventajas que la genética proporcionaría a esos elementos naturales para su mejor adecuación a las necesidades arquitectónicas, que fue lo que comencé a investigar ese mismo año.

16. Por definición, la mayoría de las finalidades de la arquitectura incluye entre sus parámetros tener en consideración al usuario en sus distintos requerimientos. Por tanto no es distinto en el caso de la arquitectura genética digital. Considerar que una más grande libertad formal va en detrimento de la funcionalidad y del buen uso de la arquitectura es ceder ciegamente a los interesados prejuicios que han querido sembrar y alentar los movimientos del racional-funcionalismo, del realismo, del pragmatismo, y todos los que durante decenios han seguido literalmente la Neue Sachlichkeit, aunque ni siquiera se den cuenta de ello, pues el mundo entero está impregnado como por ósmosis de ello. 

Más bien al contrario, dominada la escena arquitectónica por los mencionados movimientos, hay que echarles en cara que han puesto muy poco esfuerzo en el aspecto formal de sus obras, devastando ciudades enteras que han quedado sin espíritu, sin gracia, sin tener en consideración al usuario que también está necesitado de que la arquitectura le resuelva sus necesidades anímicas, psíquicas, metafísicas, que son necesidades igual de reales –pero más graves aún si cabe- que las físicas. Cuando además ni siquiera se puede decir que tales obras funcionen a la perfección, sino que por todos sus rincones pueden encontrarse disfuncionalidades.

Por su voluntad integradora con la expresividad y la plasticidad, la frase mendelsohniana de “la función y la dinámica, he ahí el reto” sigue siendo igual de válida para el arquitecto “completo” de hoy, que quiera asumir el desafío de crear una arquitectura que realmente tenga en consideración TODAS las necesidades del usuario. Y para ello la arquitectura genética digital parte con ventaja.

17. Ciertamente, trabajar desde un proceso digital, generativo y paramétrico de proyecto permite la emergencia de formas variadas e inesperadas. Si su creador sabe y quiere siempre tendrá cualidades atractivas de espacio, facilitado por la armonía natural e intrínseca que se deriva de trabajar con unas mismas ecuaciones matemáticas que rigen el software que sea, y sus respectivos comandos y posibilidades gráficas y de diseño.

18. La arquitectura genética digital, entendida también desde un punto de vista de aplicación metafórica y artificial (no biológico-natural) de la genética, puede diseñarse como un sistema dinámico (o no), al introducir (o no) en su “código genético” -en la cadena de información digital que la regirá- los parámetros que conlleven la debida evolución en el tiempo que le es propia a un sistema dinámico. De la misma manera que pueden introducirse (o no) los elementos que hagan de ella un sistema responsivo, tan de moda hoy en día, aunque la idea tiene ejemplos de ya como dos décadas de antigüedad: el tiempo que las ideas de vanguardia tardan en llegar al gran público. Está claro que proyectar todo esto con seriedad requiere una mayor sofisticación.

19. Entonces, tal como se ha comentado, la arquitectura genética digital puede plantearse o no como dinámica, y puede diseñarse de manera que evolucione como un ser vivo o no. Todo depende de lo que se quiera prever, dejándola como construida, acabada, consolidada, una vez ejecutado su correspondiente proyecto, o no, quedando por el contrario como sistema abierto, limitado en el tiempo o tampoco, según los recursos conceptuales y/o mecánicos con que se le quiera ir dotando.

Para el caso de la arquitectura genética biológica, naturalmente, por partir de que se trata de seres vivos reales, sólo puede tratarse de una arquitectura que emerge, que se auto-organiza y crece por si misma al nivel que se desee o que se logre, impulsada por el “motor interno genético” que supone su propio ADN. Y es precisamente en su carácter emergente y autoreplicante donde radica una de sus mayores ventajas.

Por ejemplo, el Pabellón Genético de Barcelona (2007) o los ejemplos de Biowall system (2008-2010) trataban de que células carnosas se desarrollasen y se multiplicasen para crear un espacio para el uso humano. O la Sporopollenin house (2008-2010) buscaba a su vez crear estructura y espacio mediante el crecimiento de esporopolenina producido por células vivas. Así como el Biodigital Skyscraper (2008) integraba en sus cerramientos celosías de esponjas de mar, etc.

20. Los elementos esenciales para montar un laboratorio de investigación de arquitectura genética son los elementos que ya tenemos en nuestros laboratorios, a saber:

- Un laboratorio de arquitectura genética biológica necesita disponer de genetistas que sepan o aprendan las técnicas genéticas requeridas para cada caso u objetivo. Y necesita tener el aparataje necesario para trabajar con genes, también dependiendo de los objetivos fijados o por fijar.

- Un laboratorio de arquitectura genética digital necesita disponer de arquitectos que sepan o aprendan las técnicas digitales requeridas para cada caso u objetivo. Y necesita tener el aparataje necesario para trabajar con software de diseño gráfico, generativo y paramétrico, y lo necesario para la fabricación digital si fuera el caso.

Alberto T. Estévez

- Tout est architecture!

Architecture is vision (All is architecture!)

Text requested for the AIU – Arab International University, Damascus (Syria), to be published on the occasion of Alberto T. Estévez’s lecture in 2008.

In a far far land, a little architect that was still 22 became in 1983 the youngest architect of his country. At that time, he began his first house, already with an environmental and sustainability approach, when the word “ecology” wasn’t yet in the newspapers. With alternative energy considerations, this would be the first passive solar building of his young generation (House Gonzalo, Sigüenza, 1983-1985). Those were times when he had different personal conversations with visionary architects of the Austro-Hungarian court, like Hans Hollein (about whom he developed his first doctoral thesis), Rob Krier or Gustav Peichl, and those naturally were influences for his early works.

But quickly he discovered the work that at the same moment were making artists like Donald Judd or Sol Lewitt. So, again in contrast to the realism of the local establishment, his fascination for taking pure geometry, neutral abstraction and homogeneous rhythms in architecture made him built also the first so called minimalist building of the same mentioned new generation, that at that time still wasn’t 30 years old (School, Montgat, 1986-1987).

And when this reductionist tendency in architecture began his general diffusion —always without leave his interest in constructivity and functionality— he needed to introduce some dynamic, expressiveness and colour that was against to the Sachlichkeit, to the objectivity and materiality, to the plain rational-functionalism that dominated his city, specially in the 80’s, because the strength of the immanentist Barcelona’s School. In this line of expressiveness he arrived to build a house that at the same time was also the first building of his mentioned generation that introduced roofs as vegetal green platforms: roofs with alive plants besides other solar passive conditions (House Gómez, Almerimar, 1993-1995). Finally, his works with green roofs took him to create the Green Barcelona Project (1995-1998) that was introduced to the Major of Barcelona.

But at the beginning of the 90’s he began to be aware of some surreal, perhaps in a logical consequence of some symbolic that he also included in all his life: discovering that this subjectivity and metaphysic introduced richness in architecture. This was not far of his fascination with Antoni Gaudí’s works -the biggest visionary architect of the whole history- that enabled him to write some books and articles about him. With independence of that in his years at the school of architecture (in Barcelona!, not in Sidney...) he never heard a reference to him. All his life with his window pointed towards the Sagrada Familia, seeing day after day his rising to the sky, towers like an epiphany of architecture, and being inside every Sunday from his birth, and playing like a child in the Park Güell, and seeing in Barcelona streets other works of Antoni Gaudí as House Batlló, House Milà, House Figueras, etc. Also, further, the words that the first defender and hero of organicism Bruno Zevi write him personally was perhaps a strong background for expressiveness, dynamic and symbolic for his work: “We wish and we wish you to exclude symmetry, that was good for Franco. Viva Antoni (Gaudí)!”

Also there was some important considerations for this kind of organicism, the understanding that surrealism is a way for the redemption of Santiago Calatrava’s work (about one who he published another book, and he did his second doctoral thesis, this time in History of Art), that he met also personally trough different times and conversations. In this sense, the city where Santiago Calatrava have built his first bridge and his first tower, is the same city of Antoni Gaudí, the city where Salvador Dalí discovered that “the future of architecture will be soft and hairy or won’t be”. And in this same city Alberto T. Estevez founded the ESARQ (UIC) in 1996, which Francisco Javier Barba Corsini qualified encouragingly as an "emotional school", a new generational school, in reaction to the sachlich rational-functionalism of the so called Barcelona School. Thus it might not be a coincidence that in the same city was started in 2000 the effective implementation of genetics in architecture, with the creation of the first genetic architecture laboratory in the world, with the creation of the first digital fabrication laboratory in a Spanish school, with the creation of the first postgraduate programme about these subjects, the Genetic Architectures and Biodigital Architecture Master and Ph.D.

The big fascination comes from understanding the strong potentiality of natural world if you work with DNA like a “natural software”, and the great possibilities of digital world if you work with software like a “digital DNA”. All this took him to research architectural objectives for genetics. For example, his Genetic Barcelona Project (1st phase, 2003-06 / 2nd phase, 2007-10 / 3rd phase, 2011-14), that has begun the genetic creation of bioluminescent plants for urban and domestic use: the first time in history that geneticists work for architects. Or also for example about the genetic control of growth, make growing alive cells for being architectural material, illustrated by the Genetic Barcelona Pavilion (Ceci n’est pas un pavillon: a genetic reform soft and eatable of Mies van der Rohe’s German Barcelona pavilion, Barcelona, 2007). And also he worked from 2000 on in the research of using the new digital CAD-CAM technologies for producing real 1:1 scale architecture. This has special research possibilities collaborating with the architects that participate in the mentioned Master and Ph.D. (Mark Burry, Bernard Cache, Karl S. Chu, Dennis Dollens, Evan Douglis, Mark Goulthorpe, Michael Hensel, Neil Leach, Kas Oosterhuis, François Roche, Lars Spuybroek, Mike Weinstock, etc.). Research reflected also in his own work (for example, Consulting rooms G., Barcelona, 2008; Biodigital Barcelona Pavilion, Barcelona, 2008-09; Skyscraper at the seafront, Barcelona, 2008-09; Sporopollenin House, Barcelona, 2009; etc.). Everything culminates with the definitions that he has written and published in books and articles, about digital organicism as the first architectural vanguard of the 21st century.

- Alles ist Architektur!

ARQUITECTURA ES VISIÓN (¡TODO ES ARQUITECTURA!)

Texto pedido para su publicación en la USMP, Lima (Perú), con motivo de la conferencia del mismo nombre el año 2008.

En un país muy muy lejano, un pequeño arquitecto con apenas 22 años se convirtió en el arquitecto más joven del reino. Por aquel tiempo empezó su primera casa, ya con una aproximación a lo medioambiental y a la sostenibilidad, cuando la palabra “ecología” ni siquiera aparecía en la prensa. Con consideraciones sobre energías alternativas, fue este el primer edificio solar-pasivo de su joven generación (casa Gonzalo, Sigüenza, 1983-85). Eran tiempos en que tuvo frecuentes encuentros y largas conversaciones personales en Viena con algunos arquitectos visionarios de la corte austro-húngara, Hans Hollein (sobre quien desarrolló su primera tesis doctoral), Rob Krier, Gustav Peichl, y otros que naturalmente influenciaron sus primeros pasos.

Pero pronto fue descubriendo la obra que en el mismo momento aún estaban haciendo artistas como Donald Judd o Sol Lewitt. Así, en contraste y al margen del realismo que el establishment local determinaba debía hacerse en arquitectura, su fascinación por introducir la geometría pura, la abstracción neutra y el ritmo homogéneo en la arquitectura le hizo construir también el primer edificio —de la mencionada generación, que por entonces todavía no tenía ni 30 años— de lo que se ha llegado a tildar como minimal (escuela de FP, Montgat, 1986-87).

Sin embargo, curiosamente —siempre sin dejar su interés por que sus edificaciones respondiesen también a la constructividad y funcionalidad aprendidas en su ciudad natal— cuando aquella tendencia arquitectónica reduccionista empezó su difusión universal, necesitó introducir en su quehacer cierta dinámica, expresividad y color desmarcándose de nuevo de la Sachlichkeit, de la objetividad y materialidad, de un chato racional-funcionalismo que dominaba su entorno, especialmente en los años ochenta, debido al rigor inmanentista de la así llamada Escuela de Barcelona. En esta línea de mayor plasticidad llegó a construir una casa que a la vez fue de nuevo el primer edificio de su propia generación en introducir cubiertas como plataformas verdes vegetales: cubiertas con plantas vivas junto a otras condiciones solar-pasivas (casa Gómez, Almerimar, 1993-95).  Hasta que sus trabajos con cubiertas verdes le llevaron a crear el Green Barcelona Project (1995-98), presentado en su momento al alcalde de Barcelona.

Mientras, en los comienzos de los 90 empezó a atraerle de manera consciente lo surreal, quizá en lógica consecuencia de cómo lo simbólico lo ha percibido siempre latente, descubriendo que esta subjetividad y metafísica introduce mayor riqueza en la arquitectura. Algo que no está lejos de su admiración también por la obra de Antoni Gaudí, el arquitecto visionario más grande de toda la historia, que le permitió escribir algunos libros y artículos sobre él. Con independencia de que en sus años en la escuela de arquitectura (en Barcelona, no en Sidney...) jamás escuchó referencia gaudiniana alguna. En cambio desde la ventana de su habitación veía crecer día tras día la Sagrada Familia, con sus torres que son como una epifanía de la arquitectura. Así fue pasando su vida, a la sombra de sus espacios, por sus alrededores o en el parque Güell, viendo por las calles de manera cotidiana obras como la casa Batlló, la casa Milà, la casa Figueras, etc. Y fueron las palabras que el héroe del organicismo le escribió de su puño y letra, Bruno Zevi, otro argumento para la expresividad, la dinámica y lo simbólico en su pensar y hacer: “Deseo y le deseo que excluya la simetría, que estaba bien para Franco. Viva Antoni [Gaudí]!”

Y otras consideraciones sobre tal organicismo le llevaron al entendimiento de que el surrealismo es la única vía de redención de la obra de Santiago Calatrava (sobre quien publicó otro libro e hizo su segunda tesis doctoral, esta vez en historia del arte), manteniendo también con él diversos encuentros y conversaciones personales. En este sentido, la ciudad donde Santiago Calatrava construyó su primer puente y su primera torre, resulta ser la misma ciudad de Antoni Gaudí, donde Salvador Dalí descubrió que “el futuro de la arquitectura será blando y peludo o no será”, donde Alberto T. Estévez fundó la ESARQ (UIC) el año 1996, que Francisco Javier Barba Corsini calificó de “escuela emocional”, nueva escuela generacional, en reacción a la Escuela de Barcelona. Pues, quizá no sea una coincidencia que en esa misma ciudad empezase el año 2000 la real aplicación de la genética a la arquitectura: con la creación del primer laboratorio de arquitectura genética del mundo, con el primer laboratorio de producción digital en una escuela española, con la creación del primer programa de postgrado sobre estos temas, el Máster y Programa de Doctorado “Arquitecturas Genéticas” y “Arquitectura Biodigital”.

La gran fascinación viene del entendimiento del fuerte potencial del mundo natural si se trabaja con el ADN como si fuese un “software natural”, y las grandes posibilidades del mundo digital si se trabaja con software como un “ADN digital”. Todo esto le llevó a investigar en genética objetivos propiamente arquitectónicos, por ejemplo su Genetic Barcelona Project (1ª fase, 2003-06 / 2ª fase, 2007-10 / 3ª fase, 2011-14), que ha comenzado la creación genética de plantas bioluminiscentes para uso urbano y doméstico: la primera vez en la historia que genetistas trabajan para arquitectos. O también tratar con el control genético del crecimiento, haciendo crecer células vivas como material para la construcción, ilustrado con el Pabellón genético de Barcelona (Ceci n’est pas un pavillon), Barcelona, 2007: reforma genética, blanda y comestible del Pabellón alemán de Barcelona Mies van der Rohe. Igualmente trabaja desde el año 2000 en la investigación de las nuevas tecnologías digitales CAD-CAM para la producción real a escala 1:1 de arquitectura. Esto tiene especiales posibilidades de investigación colaborando con los arquitectos que participan en el mencionado Máster y Programa de Doctorado (Mark Burry, Bernard Cache, Karl S. Chu, Dennis Dollens, Evan Douglis, Mark Goulthorpe, Michael Hensel, Neil Leach, Kas Oosterhuis, François Roche, Lars Spuybroek, Mike Weinstock, etc.). Investigación también reflejada en su propia obra (consultorio médico G., Barcelona, 2008; Pabellón biodigital de Barcelona, Barcelona, 2008-09; Rascacielos en el frente marítimo, Barcelona, 2008-09; Sporopollenin house, Barcelona, 2009; etc.). Culminado por las definiciones que ha publicado en libros y artículos sobre el organicismo digital como la primera vanguardia del siglo XXI.

- Genetics & Cybernetics in Architecture

Biodigital Architecture

Text of Alberto T. Estévez, “Biodigital Architecture”, in VV.AA., Computation: The new realm of architectural design, pp. 681-686, Ed. eCAADe / Istanbul Technical University - Faculty of Architecture / Yildiz Technical University - Faculty of Architecture, Istanbul, 2009

Introduction

The latest biological and digital technologies offer new possibilities and benefits for the production of new architecture: There is vast potential in the natural world if we work with DNA as though it were “natural software”, and in the digital realm if we work with software as though it were “digital DNA”. Pioneers in these fields converge in the Biodigital Architecture Master’s Degree, with the Genetic Architectures Research Group and Ph.D. Programme at the ESARQ (UIC), in Barcelona. The purpose of this article is to put forward the theoretical basis and some of the research carried out to date.

Biodigital Architecture

It is perhaps no coincidence that Barcelona —the city of Antoni Gaudí, also where Salvador Dalí prophesied that genetics will change the future of architecture— should have seen, from 2000, the real application of genetics to architecture; with the creation of the world’s first genetic architecture laboratory and the first digital production workshop at a Spanish school of architecture; with the creation of the first research group and the first systematic post-graduate programme on these subjects, the Biodigital Architecture Master’s Degree and the Genetic Architectures Research group & Ph.D. Programme.

Work has begun on using genetics to meet architectural objectives and on research into the use of new digital technologies to produce architecture at the real scale. We can now see the advantages of this genetic, biodigital architecture made of materials that emerge, that “grow” of their own accord, thanks to systems of natural or digital self-organization, when DNA and software are the new materials of a new architecture, and when genetic and cybernetic systems are the new systems of a new architecture. It is fascinating to see the great potential of the natural world if we work with DNA as though it were “natural software”, and the vast possibilities of the digital world if we work with software as though it were “digital DNA” (Estévez, 2003). Our field of interest is biodigital architecture as the fusion of genetics and cybernetics, at a time when new biological and digital technologies have given us the conditions for a new architecture. In this sense, the following diagram is based on the above:

 

Figure 1. © Alberto T. Estévez, Diagram of the three ages of architecture (Estévez, 2005).

This gives us two approaches to the application of genetics to architecture, with different research objectives:

Figure 2. Left, © Alberto T. Estévez, Genetic Barcelona Project, Barcelona, 2003-2006: genetic creation of bioluminescent plants for urban and domestic use. Right, photo of the UIC Genetic Architectures Laboratory, Barcelona, 2008: genetic research with Agustí Fontarnau, to obtain living elements, building materials and living spaces that can be useful to architecture (photo: Alberto T. Estévez).

1. Genetic research to obtain living elements, building materials and useful living spaces for architecture. For example, we are now in the second phase of the genetic creation of bioluminescent plants for urban and domestic use (Estévez, Autumn 2005; Estévez, 2007): illustrated with figure 2, the Genetic Barcelona Project of the Author, and with photos of the UIC Genetic Architectures Laboratory, in Barcelona: the first time in history that geneticists are working for architects. Research is being carried out into the genetic control of growth to develop living cells that are converted into building materials and habitable space that are “directed” by means of their specific genetic design (figure 3), thereby producing architecture that is 100% ecological, recyclable and sustainable, with maximum energy-saving throughout the construction process and no need for manual labour, as its growth is natural.

Figure 3. Left, photo of the UIC Genetic Architectures Laboratory, Barcelona, 2008: genetic research with Agustí Fontarnau, to obtain living elements, building materials and living spaces that can be useful to architecture. Right, © Alberto T. Estévez (with Marina Serer), Ceci n’est pas un pavillon, Genetic Barcelona Pavilion (detail), Barcelona, 2007: soft, edible, genetic remodelling of the Mies van der Rohe’s German Pavilion in Barcelona. (Photos: Alberto T. Estévez).

2. Work on digital design and production seen as a genetic process. Knowing that “which can be drawn can be constructed” (Estévez, 2008), because that which can be drawn using digital tools has a digital DNA which allows automated emergence, robotized self-construction and artificial growth. Using digital technologies to produce not more models or moulds as is habitual in today’s production systems [“No models, no moulds!” (Estévez, 2008)], but real architecture at the natural scale of 1:1, from viewpoints of genetic architectures (figures 4, 5 and 6, of different projects). This is a move beyond the mass production of uniform elements, since digital design and production can equally produce 100 identical or 100 different parts.

Figure 4. Bernard Cache, Digital Barcelona Pavilion, Barcelona, 2001: produced at the ESARQ (UIC) Digital Architecture Laboratory (photo: Bernard Cache). Right, detail of panel (photo: Alberto T. Estévez)

Thus the two aspects of research are being carried out simultaneously.

On the one hand, biotechnologies, architectural objectives with the application of genetics, such as the author’s Genetic Barcelona Project [(Estévez, Autumn 2005; Estévez, 2008), figure 2]. Or such as the Genetic Barcelona Pavilion, for a “soft, edible genetic remodelling of the Mies van der Rohe‘s German Pavilion in Barcelona” (figure 3, detail): with the sentence Ceci n’est pas un pavillon became the title of a “manifesto-project” or a “manifesto-image”. The work forms part of research into genetic control of cell growth, making living tissue grow as a building material. It was presented in the exhibition “Bios 4: Biotechnological and Environmental Art”, CAAC Centro Andaluz de Arte Contemporáneo, Seville, 03.05.2007-02.09.2007.

On the other, digital technologies, CAD-CAM to directly produce real architecture. As in the case of the Digital Barcelona Pavilion, Barcelona, by Bernard Cache (figure 4): also known as Pavilion of L’Orme, this was the first building to be completely designed and produced using digital media. It was made in 2001 in the Digital Architecture Laboratory of the ESARQ (UIC), with the collaboration of the School’s lecturers and students. It was also presented in the exhibition “Architectures non standard”, at the Centre Pompidou, Paris, 10.12.2003-01.03.2004). Or as in the case of the G. Doctor’s Surgery, also in Barcelona, by the author (figure 5).

Figure 5. © Alberto T. Estévez. G. Doctor’s Surgery, Barcelona, 2006: “No models, no moulds!”, CAD-CAM technologies to directly produce real architecture at a natural scale of 1:1. From left to right, respectively, project, drawings and finished product, of panels digitally fabricated by the CNC machine of the Digital Architecture Laboratory of the ESARQ (UIC). (Photos: Alberto T. Estévez / Drawings collaborators: Ernesto Bueno, Juan Cardenal, Diego Navarro, Guillem Torres / CNC collaborators: Pablo Baquero, Affonso Orciuoli, Daniel Wunsch).

This can be illustrated by other cases of recent work in the research project and postgraduate course in question.

For example, the creation of architecture by researching strategies using digital morphogenetics, or work using genetic algorithms, mainly directed by Karl S. Chu. These, thanks to graphic software and robotics become real architecture surfaces, volumes and spaces: by experimenting with emergent forms using substitutive systems that function on the basis of algorithms, creating patterns of data to which given geometric equivalencies are applied, can translate as “proto-architectural” forms (figure 6).

Figure 6. Left, Dennis Dollens (with Affonso Orciuoli and the Master’s degree students), Tensegrity Barcelona Tower, Biodigital Architecture Master’s Degree, Digital Architecture Laboratory, ESARQ (UIC), Barcelona, 2008 (photo: Alberto T. Estévez). Right, Julián Ardila and Andrea Bezerra (with Karl S. Chu, tutor), Biodigital being, Biodigital Architecture Master’s Degree, ESARQ (UIC), Barcelona, 2008 (drawing: Julián Ardila and Andrea Bezerra).

Alternatively, adopting approaches closer to bionics, the Barcelona Tensegrity Tower was designed, modelled in 3D and created digitally at real scale and to a height of 10 metres (figure 6), directed by Dennis Dollens and produced in the Digital Architecture Laboratory, ESARQ (UIC), Barcelona, 2008. This project brings together tensegrity with biology, thanks to the cellular nature of the tower’s design, its irregular struts, all differing according to the branching, enveloping logic of phyllotaxis. Further, the morphological exploration of skins and membranes illustrates at which point tensegrity becomes organic and where variation can be bio-mimetically incorporated into the digital design. The project drew on a range of references, from Ernst Haeckel’s historical drawings of radiolaria to Buckminster Fuller’s structures.

Finally, with the example of works presented here (figures 4, 5 and 6), the manifesto “No models, no moulds!” by the author of this article sets out to move beyond the limited use —weighed down by our immediate past— accorded to digital technology and exploit the giant’s step it represents over present-day production systems (see above the Diagram of the Three Ages of Architecture, figure 1). Its coherent utilization and its vast potential make it a challenge for the future, with the realization that the principal of these digital technological possibilities is to manufacture real parts, at a scale of 1:1, architecture in themselves, that require “no models, no moulds”.

References

ESTÉVEZ, Alberto T., “Genetic architectures”, in ESTÉVEZ, Alberto T., et al., Genetic architectures, SITES Books / ESARQ-UIC, Santa Fe (USA) / Barcelona, 2003, pp. 4-17 (www.amazon.com).

ESTÉVEZ, Alberto T., “Biomorphic architecture”, in ESTÉVEZ, Alberto T., et al., Genetic architectures II: digital tools and organic forms, SITES Books / ESARQ-UIC, Santa Fe (USA) / Barcelona, 2005, pp. 18-53 and pp. 54-80 (www.amazon.com).

ESTÉVEZ, Alberto T., “Arquitectura biodigital”, in VV.AA., Memorias del Congreso, SIGRADI / CUJAE, Havana (Cuba), 2008, pp. 484-487.

ESTÉVEZ, Alberto T., “Genetic Barcelona Project”, Metalocus, no. 017, Madrid, Autumn 2005, pp. 162-165.

ESTÉVEZ, Alberto T., “The genetic creation of bioluminescent plants for urban and domestic use”, Leonardo, vol. 40, no. 1, The MIT Press, San Francisco-California / Cambridge-Massachusetts (USA), February 2007, pp. 18 and 46.