Natuurgebaseerd ontwerp

Volgens sommigen kun je LEED-cijfers combineren met essentiële groene elementen. Dan bereik je langdurige duurzaamheid en een gebouwde omgeving die minder energie gebruikt en zelfs energie geeft aan de mensen die het gebruiken. Door bewezen technieken over te nemen voor het creëren van interieurs die ons verbinden met onze natuurlijke instincten, kunnen ontwerpers ruimtes creëren die mensen beter laten voelen en werken.

Rosalyn Cama is president van Cama, Inc., een interieurplannings- en ontwerpbureau dat is doordrongen van wetenschappelijk onderbouwd design. Als ze voor A&D-groepen spreekt over de volgende uitdaging voor ‘groen’ gebouwdesign, vertelt ze graag het verhaal van hoe ze een nationale conventie in New York opende met een veelzeggend experiment.

“In mijn wereld van design voor de gezondheidszorg,” vertelt Cama, “is het eerste en belangrijkste doel om stress te verminderen. Dus voor een publiek van zo’n 700 ontwerpers vertelde ik: ‘Denk aan een stressvol moment in je recente verleden. Als je overal ter wereld zou mogen ontsnappen om je stressgevoel te helpen verminderen, waar zou je dan naartoe gaan?’ Nadat ik ze een moment had gegeven om na te denken, vroeg ik ze om na te denken over de elementen van die omgeving, de eigenschappen die bijdragen aan hun kalmte, hun gevoel van welzijn.”

“Vervolgens vroeg ik ze om hun hand op te steken als de plek die ze zich hadden ingebeeld een bebouwde binnenomgeving was. Er ging geen enkele hand de lucht in. Iedereen in het publiek had een buitenruimte in gedachten. Sindsdien heb ik in de afgelopen 13 jaar dit experiment talloze keren herhaald. Elke keer weer denkt zo’n 95 procent aan een buitenruimte.”¹

Deze resultaten zijn geen verrassing voor Betty Hase, een collega van Cama. Hase is Advanced Knowledge and Applications Lead bij Herman Miller. Ze is al lang voorstander van ‘biofiel’ design – het creëren van gebouwde omgevingen die “ideeën bevatten over habitatselectie, omgevingsvoorkeuren en de psychologische en emotionele banden banden tussen mensen en plaatsen” – Hase is van mening dat we op het punt staan dat natuurgebaseerd design zowel economisch als ecologisch steeds logischer wordt. Volgens haar is het binnen gebouwde omgevingen imiteren van een natuurlijke habitat waaraan mensen de voorkeur geven een logische volgende stap voor de groene ontwerpbeweging.

“Je kunt een volledig duurzaam gebouw ontwerpen dat voldoet aan alle LEED-normen, maar dat de diepe menselijke behoefte aan contact met de natuur negeert,” vertelt ze. “Maar het is pas echt krachtig als je beide kan doen – energiezuinige ruimtes creëren die ook natuurlijke kenmerken bevatten die mensen helpen om zich comfortabel, geïnspireerd, energiek en betrokken te voelen op de plekken waar ze werken, leren en herstellen. En die stress tegengaan.”

Een natuurlijk landschap

Het concept van biofiel design ontstond enkele decennia geleden als antwoord op het boek Biophilia van bioloog E.O. Wilson. ‘Biophilia’ betekent letterlijk ‘liefde voor het leven’, maar Wilson en Yale-professor Stephen Kellert breidden het idee uit naar de basale menselijke behoeften die zich hebben geëvolueerd – en bevredigd worden – door verbinding met de natuurlijke wereld.²

Aan dit idee is de theorie gerelateerd dat we ons geëvolueerd hebben op de Afrikaanse savanne en dat dat landschap de favoriete natuurlijke habitat van mensen blijft, ongeacht hun cultuur of afkomst. Hoewel de meesten van ons onze dagen tegenwoordig doorbrengen met leven en werken (en steeds meer spelen) in door mensen gebouwde omgevingen, zijn we nog steeds op zoek naar de belangrijkste kenmerken van het landschap van onze voorouders. Die hebben bijgedragen aan onze overleving en hebben ons welzijn verbeterd.

Neurologische voeding

Onderzoek toont steeds meer aan dat natuurgebaseerd design de potentie heeft om alle soorten stress van gebouwde omgevingen te verminderen. Een review uit 2011 in het International Journal of Environmental Health Research bundelde bevindingen van verschillende disciplines voor het ontwikkelen van 12 specifieke “wetenschappelijk onderbouwde natuurcontactaanbevelingen” voor “het creëren van gezonde plaatsen”. Dit zijn onder andere:

• bodem cultiveren om te bekijken
• helende tuinen onderhouden
• open de deuren voor dieren binnenshuis
• lichte ruimtes met helder natuurlijk licht
• zorg voor een duidelijk zicht op de natuur buiten
• toon natuurfoto’s en realistische natuurkunst³

Er zijn aanwijzingen dat naast gezondheidsvoordelen ook aandacht, leren en cognitieve functies door natuurgebaseerd design kunnen verbeteren. Verschillende onderzoeken hebben de impact van contact met de natuur geanalyseerd op wat de baanbrekende omgevingspsychologen Rachel en Stephen Kaplan beschreven als “aandachtherstel”⁴ – “het vermogen om mentale inspanningen te reactiveren na een periode van intensief werken.”⁵ Aansluitend onderzoek door de Kaplans en anderen heeft aangetoond dat contact met de natuur, zelfs door er alleen maar door een raam naar te kijken, ons cognitieve functioneren verbetert.⁶

In een recent onderzoek met proefpersonen die “mentaal vermoeid” waren na het afronden van een cognitief veeleisende taak, hadden degenen die zes minuten aan “herstellende beelden” (foto’s van natuurlijke landschappen) te zien kregen snellere reactietijden, meer juiste antwoorden en een beter geheugen dan degenen die een bepaalde tijd foto’s te zien kregen van stedelijke afbeeldingen.⁷ In een soortgelijk onderzoek van kinderen met de diagnose ADHD, presteerden geteste studenten, na in een bosrijke omgeving te hebben gelopen, beter op concentratietaken dan degenen die door de stad gelopen hadden.⁸

Ondertussen bieden nieuwe instrumenten voor het meten van hersenactiviteit een ander soort bewijs dat cognitief functioneren op andere manieren wordt beïnvloed door natuurlijke en gebouwde omgevingen. Onderzoekers die ‘functional magnetic resonance imaging’ (fMRI) gebruikten om naar hersenactiveringspatronen te kijken bij proefpersonen die foto’s bekeken van natuurlijke of stedelijke omgevingen, zagen dat heel verschillende delen van de hersenen geactiveerd werden door de twee soorten foto’s. Bovendien vonden metingen met behulp van een ‘oogpositiedetectiesysteem’ veel minder ‘oogfixaties’ bij het bekijken van natuurlijke omgevingen dan van stedelijke omgevingen, wat suggereert dat de eerste een lagere belasting vormt voor de ‘remmende hersenbanen’.⁹

Met andere woorden: als je naar een stedelijke omgeving kijkt, moeten je hersenen harder werken om niet-essentiële informatie te filteren dan wanneer je naar een natuurlijk landschap kijkt. De biofiele verklaring voor dit effect zegt dat het menselijke neurologische systeem geëvolueerd is om op de ‘fractale’ geometrie van natuur te reageren – de complexe vormen die zich op verschillende schaal herhalen, zoals in sneeuwvlokken, de aderen van bladeren en de vertakking van bomen en rivieren. Onze hersenen behandelen deze natuurlijke vormen als ‘achtergrond’, terwijl de meer eenvoudige, ongeschaalde, kubusvormen van de gebouwde omgeving opvallen en meer aandacht opeisen. Dit is de basis van het regeneratieve effect van de natuur op ons door wat wiskundige Nikos Salingaros “neurologische voeding” noemt.¹⁰

Economische en ecologische voordelen

Nu onderzoekers steeds meer gegevens publiceren die natuurgebaseerd design koppelen aan voordelen zoals hogere genezingspercentages, betere cognitieve prestaties en verbeterd leerbegrip, zijn de economische voordelen van biofiel design ook steeds gemakkelijker in getallen uit te drukken. In een uitgebreid whitepaper dat in 2012 over het onderwerp gepubliceerd is, beargumenteert milieuadviesbureau Terrapin Bright Green dat “het integreren van natuur in de gebouwde omgeving niet alleen een luxe is, maar een logische economische investering in gezondheid en productiviteit, op basis van goed onderzocht neurologisch en fysiologisch bewijs.”¹¹

In een oefening waarin enkele van de bewezen effecten van biofiel design werden toegepast op de economie van New York, ontdekten de auteurs dat het “creëren van biofiele werkomgevingen voor veel van de kantoormedewerkers in New York zou leiden tot meer dan 470 miljoen dollar aan teruggewonnen arbeidsproductiviteit,” terwijl zorgen voor voldoende natuurlijk licht voor alle studenten op de openbare scholen van de stad “297 miljoen dollar aan belastinggeld kan besparen en 247,5 miljoen dollar aan verloren salarissen van ouders vanwege ziekte van de kinderen.”¹²

In zijn boek uit 2012, Birthright: People and Nature in the Modern World, bespreekt Stephen Kellert de impact die natuurgebaseerd design kan hebben op het moreel en de motivatie van werknemers. Maar, zo schrijft hij, de erbarmelijke realiteit is dat “de gemiddelde kantoormedewerker in de Verenigde Staten vandaag de dag werkt in een raamloze omgeving... afgesneden van natuurlijke elementen of processen.”

Deze kantooropstellingen zijn zo steriel dat ze ons doen herinneren aan de kale kooien van vroegere dierentuinen, die ironisch genoeg tegenwoordig zijn uitgebannen als ‘inhumaan’ voor dieren. Toch wordt van moderne kantoormedewerkers verwacht dat ze alert, gemotiveerd en productief zijn in deze omgevingen die vrij zijn van natuurlijke kenmerken en zintuigen.¹³

In een interview merkte Kellert op dat het impactarme ontwerp, zoals geïllustreerd door LEED-normen vaak niet de “de menselijke behoefte aan contact met de natuur en de plaats” adresseert. We geven mensen “een computer met een mooie screensaver en misschien nog een poster van een potplant,” vertelt hij, “en als het energiezuinig is krijgt het de certificering ‘Goud.’”¹⁴

Kellert pleit voor een nieuwe norm, die hij “restoratief omgevingsontwerp” noemt en dat LEED-cijfers en essentiële biofiele elementen koppelt om “daadwerkelijke en langdurige duurzaamheid te bereiken.” Hij houdt vol dat, ongeacht hoe energiezuinig een gebouw is, “als het een plek is die niet zorgt voor tevredenheid, een betere stemming of motivatie (en mensen dus vervreemdt), wanneer de geavanceerde technologie die het energiezuinig maakte niet meer zo modern is en de mensen er niet graag willen zijn, ze die omgeving niet onderhouden.”¹⁵ Kellert erkent dat er momenten zullen zijn wanneer biofiele doelstellingen in conflict komen met energiezuinig design, “maar je zult beide moeten proberen”, zo vertelt hij. “Het is lastiger, maar als je duurzaamheid wilt, zul je deze doelstellingen moeten afwegen en ze combineren.”¹⁶

Ontwerpprofessionals die zich bezighouden met duurzame bouwpraktijken passen steeds vaker een meer geïntegreerd ontwerpproces toe, waarin mensen uit verschillende disciplines samenwerken aan het adresseren van “de onderlinge relaties van alle levende en technische systemen in dienst van het in stand houden van de gezondheid van al het leven,” zoals interieurontwerper Linda Sorrento schrijft in een artikel in het Journal of Interior Design in 2012. Door van een mechanistische kijk op “datagedreven, technische systemen van conventioneel en groen/hoogwaardig design” te gaan naar “de patroongestuurde levende systemen van restoratief en regeneratief design,” geloven deze koplopers op het gebied van architectuur en interieurontwerp dat ze “een groener gevoel” kunnen bereiken binnen gebouwde omgevingen die minder energie gebruiken en zorgen voor “meer menselijke betrokkenheid, begrip en vermogens.”¹⁷

Waar te beginnen

Hase vertelt dat ontwerpers meestal een goed instinct hebben als het gaat om het ontwikkelen van interieuromgevingen met de natuur in gedachten. Ze merkt echter ook op dat veel van hun training dit instinct niet alleen verwerpt, maar het ook actief probeert te vervangen door een focus op planningsefficiëntie. “We moeten naar buiten brengen wat inherent is aan wie we zijn – om ruimtes te creëren die elementen bevatten van onze favoriete natuurlijke habitat,” zo vertelt ze de studenten die haar AIA-vervolgopleiding “Design Lessons from Nature” volgen.

“Het is belangrijk om te begrijpen dat het meer om gevoel dan om ratio gaat als een persoon een gebouwde omgeving betreedt,” vertelt ze. “De uitdaging is om elementen op creatieve manier te interpreteren en toe te passen. Je kunt het effect van een waterelement ook zonder echt water nabootsen (en zonder de chloorlucht en schimmel). Het onderbewustzijn ‘ziet’ een glanzend, glimmend, blauw oppervlak en krijgt hetzelfde goede gevoel als onze primitieve voorouders kregen als ze het glinsterende oppervlak van een plas water of stromende in de verte zagen.”

Ze reikt gebouweigenaren en ontwerpers enkele centrale concepten aan om over na te denken bij het creëren van biofiele interieurs.

1.     Uitzicht en toevlucht

De Britse geograaf Jay Appleton stelde dat we landschappen ervaren in strategische, territoriale termen die we hebben geërfd van onze voorouders die jager/verzamelaars waren. Zijn analyse van landschapsschilderijen toonde aan dat mensen de voorkeur gaven aan twee belangrijke eigenschappen: “Uitzicht”, uitgebreide, helder verlichte, verre uitzichten waarmee mogelijke voedselbronnen of roofdieren gezien kunnen worden en “toevlucht”, kleinere, donkerdere en meer ingesloten gebieden die bescherming en verdekking bieden.

“Kantoorontwerpers hebben jarenlang geworsteld met het creëren van plekken die tegelijkertijd openheid en privacy bieden,” zo vertelt Hase, “iets wat de natuur altijd al gedaan heeft.” Ze merkt op dat werkomgevingen de afgelopen jaren veel opener zijn geworden in een poging om visuele verbindingen te verbeteren en samenwerking aan te moedigen. Deze werkplekken bieden “veel perspectief” met ruimteplannen die vanuit de meeste locaties meerdere uitzichten bieden en meerdere manieren om door de omgeving te bewegen. Maar Hase waarschuwt dat dit in evenwicht moet worden gebracht met ruimtes die een toevluchtsoord bieden, die zorgen voor privacy en bescherming bieden tegen onderbrekingen.

“Het is iets dat al met verplaatsbare schermen, strategisch geplaatste objecten of een bedekking boven het hoofd bereikt kan worden, zoals de luifel in een Resolve-werkstation,” vertelt ze. “Maar het is van essentieel belang om die keuze te bieden als je niet allemaal gestresste, introverte mensen op kantoor wil hebben.”

2.     Fractale patronen

Er zijn steeds meer aanwijzingen dat de onregelmatige, soortgelijke geometrieën die zich vrijwel overal in de natuur voordoen een grote rol spelen bij het creëren van gebouwde omgevingen die bijdragen aan menselijke prestaties en welzijn. Zoals Lance Hosey, hoofd duurzaamheid bij architectenbureau RTKL en auteur van The Shape of Green: Aesthetics, Ecology, and Design, schrijft: “We reageren zo heftig op dit patroon dat het ons stressniveaus met maar liefst 60 procent kan verminderen – gewoon door het in ons gezichtsveld te plaatsen.”¹⁸

Hase stelt voor om fractale vormen – met name vormen die de patronen van de stammen, takken en twijgjes van acaciabomen op de Afrikaanse savanne nabootsen – waar mogelijk te gebruiken. Textielontwerpen of architectonische of meubeldetails die deze vormen op verschillende schalen herhalen bootsen de “verschil binnen gelijkheid”-kwaliteit van de natuur na die mensen zowel stimulerend als rustgevend vinden.

3.     Biodiversiteit

“Als je de natuur gewoon zijn gang laat gaan, krijg je diversiteit,” zo zegt Hase. “En mensen voelen zich comfortabeler, meer betrokken en energieker in afwisselende interieurs.” Omgevingen met interessante en veranderende objecten, unieke architectuurdetails en grafische of videodisplays die mensen kunnen ‘ontdekken’ terwijl ze door de werkplek lopen, kunnen de stimulerende kwaliteiten van mysterie en verrassing bieden die ook deel uitmaken van de natuurlijke omgeving.

Hase wijst er ook op dat, in de natuur, de meeste dieren niet de hele dag op één plek doorbrengen, maar door hun leefomgeving zwerven om verschillende omgevingen te kiezen voor verschillende activiteiten. “Het toeval wil dat menselijk werk tegenwoordig ook steeds actiever wordt,” vertelt ze. “Als je naar je werk gaat, ga je niet altijd naar één plek om alles te doen. Als je je werkplek binnen loopt kijk je rond voor de best beschikbare plek met de beste voorwaarden om je werk te doen. Dat kan een koffiebar, een projectruimte of een plek zijn waar je je tablet op een groot scherm kunt aansluiten om grafische inhoud te delen met een groep collega’s. Maar net zoals in de natuur moet dat je eigen keuze zijn.”

Ieder jaar dragen nieuwe ontdekkingen op het gebied van neurowetenschap en endocrinologie bij aan onze kennis van de rol die de natuur speelt in de fysiologie en ons welzijn. Zoals Lance Hosey het verwoordt: “Er is al een revolutie in de ontwerpwetenschap aan de gang en de meeste mensen, waaronder ontwerpers zijn zich daar niet eens van bewust.”¹⁹

Aan de andere kant, zo wijst Betty Hase ons erop, kan het ontwerpproces met de natuur in gedachten, met bewustzijn van wie we zijn en waar we vandaan komen, instinctief zijn. “Om een ruimte te creëren waarin mensen graag vertoeven, moeten we een omgeving creëren met elementen uit onze natuurlijke habitat. Maak een werkplek waar mensen zich net zo kalm en geboeid voelen als wanneer ze over een prachtig natuurpad wandelen en je krijgt een betere gezondheid, betere sfeer en sterkere prestaties.”