Simulation of Biological Patterns in Urban Design and Architecture with Emphasis on the Relationships between Ecosystem Services

Document Type : Conceptual

Authors

1 Associate Professor, Department of Geography and Urban Planning, Payam Noor University, Tehran, Iran.

2 Ph.D Candidate, Department of Geography and Urban Planning, Payam Noor University, Tehran, Iran.

Abstract

One of the effective ways to manage energy consumption in cities is to use methods based on the simulation of biological patterns. Cities so that they become complex flexible systems and create ecological and cultural-social health through the provision of ecosystem services is of vital importance. The services of urban ecosystems are the benefits that citizens get from them and include supply, regulation, cultural and support services. Although few methods have been proposed for the design of urban environments based on the relationships between ecosystem services, their use has not received much attention. The main obstacle for the development of design methods based on ecosystem services is the lack of necessary knowledge to understand the relationships between urban ecosystem services, and usually based on the principles governing urban design, only spatial designs are often done. This article examines the relationships governing the synergies of urban ecosystem services from an ecological point of view and then analyzes its effects on urban design. This analysis can provide an efficient tool for designers and policy makers to make more favorable decisions for the exploitation of various ecosystem services in urban areas and to minimize the destructive environmental effects caused by urban designs. Based on the results of this analysis, the effectiveness of urban ecosystem services will increase with a correct understanding of their ecological relationships and considerations related to the spatial relationships of urban elements.

Keywords

Main Subjects

References

Alami, B., & Majidi, M. (1400). The place of nature in two approaches of sustainable and bionic architecture. Bi-Quarterly Journal of Andišnāme-ye Me’māri, 1(2), 121-137. https://doi.org/10.30480/arcand.2022.981. (In Persian)
Annabi, A., & Jalali, M (2017). Environment, Political-Legal Challenge. Journal of Legal Studies, 3(25), 97-113No. 25. URL: http://jlawst.ir/article-1-854-fa.html  (In Persian)Azizi, M. (2006). Sustainable Residential Neighborhood: Narmak Case Study: The Case Study of Narmak Neighborhood. Honar-Ha-Ye-Ziba, -(27), 35-46. SID. https://sid.ir/paper/5742/en  (In Persian)
Benyus, J. M. (2002). Biomimicry: Innovation Inspired by Nature, Harper Perennial, ISBN: ‎ 9780060533229. http://dx.doi.org/10.1071/EC129p27.
Cohen، YH & Reich، Y. (2016). Biomimetic Design Method for Innovation and Sustainability, Springer, Softcover reprint of the original 1st ededition. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-33997-9.
Colantonio, Andrea .(2007). Social Sustainability: An Exploratory Analysis Of Its Definition, Assessment Methods Metrics And Tools, Oxford Brooks University, Oxford Institute for Sustainable Development (OISD).
Doughty, M., & Hammond, G. (2004). Sustainability and the Built Environment at and Beyond the City Scale. Build. Environ, 39, 1223–1233. http://dx.doi.org/10.1016/j.buildenv.2004.03.008
Ebadi Qajari, S. (2018). The Role of Ecosystem Services in LandUse Planning. Environmental Science Quarterly, (3(60), 29-48. https://dorl.net/dor/20.1001.1.29809088.1397.3.60.3.1. (In Persian)
Farshi Haghi, Z and Mahmoudinejad, H. (2021). Evaluation of the application of biomimicry knowledge in the teaching of architectural design with the method of analogy from nature. Journal of Sustainable Architecture and Urban Design (JSAUD), 9(2)، 112-97. https://doi.org/// 10.22061/jsaud.2021.7748.1859. (In Persian)
Feizabadi, M. (2011). Explaining the theoretical foundations of technological architecture based on natural systems in Ira. Ph.D dissertation in the field of architecture, Tehran, Tarbiat Modares University. (In Persian)Gulabchi, M., & Mahmoudinejad, H. (2018). Bionics in architectural design: theories and models, Tehran, Pars University Press. (In Persian)
Georgian Mhlbany, Y., & Yaran, A. (2010). Sustainable architecture solutions of Gilan along with comparison with Japanese architecture. Journal of Fine Arts: Architecture and Urban Planning, 2(41), 43-54. https://dorl.net/dor/20.1001.1.22286020.1389.2.41.4.1. (In Persian)
Harirchian, M. (2017). Policy report of green infrastructures in new cities, research and development working group of specialized mother company for construction of new cities, Ministry of Roads and Urban Development. (In Persian)
Hayes, S., Desha, C., & Baumeister, D. (2020). Learning from nature–Biomimicry innovation to support infrastructure sustainability and resilience. Technological Forecasting and Social Change, 161, 120287. http://dx.doi.org/10.1016/j.techfore.2020.120287
Jomepour, M. (2015). Environmental planning and urban and regional sustainability: principles, methods and environmental indicators of land sustainability. Publications of Organization of Studies and Compilation of University Humanities Books (Samt). (In Persian)
Khatami, M., & Fallah, M. (2010). The Place of Teaching Sustainability in Architecture and Construction. Soffeh Journal, 20(1), 21-34. https://dorl.net/dor/20.1001.1.1683870.1389.20.2.2.5 (In Persian)
Kheradmand, S and Sattari Sarbangali, H. (2018). Architecture Follows Nature (Biomimicry, an Approach, for Energy Effecient Building Skin Design). Geographical Journal of Territory, 15(57), 69-87. SID. https://sid.ir/paper/116197/en  (In Persian)
Knippers, J., & Speck, T. (2012). Design and construction principles in nature and architecture. Bioinspiration & biomimetics, 7(1), 015002. http://dx.doi.org/10.1088/1748-3182/7/1/015002
Kosmus, Marina, Renner ,Isabel, Ullrich, Silvia .(2016). Ntegrating EcosystemServices (IES) into Development Planning , German Society for International Cooperation.
Loubser, D. (2019). Utilising naturebased solutions to increase resilience in Pacific Ocean Cities. Ecosys Serv, 38, 1–10. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2019.100968
Mahmoudinejad, H. (2011). Explaining the basics of teaching creativity in bio-based architecture. Doctoral Dissertation in the field of Architecture, Tehran, Tarbiat Modares University. (In Persian)Maier, Stephanie Daniela. (2014). Ecological Networks: Case Studies, Challenges and Lessons Learned, 11th Meeting Of The Conference Of The Parties, Quito, Ecuador.Masnavi, M., & Dabeiri, M. (2016). Valuing Shari Ecosystem Services as a Tool for Planning More Sustainable Cities, Manzar Scientific Journal, 9(41), 24-35 . (In Persian)
Mirhosseini, S, Ansari, M., & Bemanian, M. (2019). Explaining Bionics-Based Life Criteria in Planning and Designing Human Settlements. Human Geography Research, 52(2), 569-588. https://doi.org/10.22059/jhgr.2018.265945.1007775. (In Persian)
Construction, S. (2004). Working Group Sustainable Construction; Method & Techniques. October 2003. Contract B4-3050/2003/352567/SER B, 4.
Motaghed, M., Sajjadzadeh, H. (2023). Explaining the Concept of Urban Green Network from the Perspective of Different Sciences by Developing a Theoretical Framework, Geography and Environmental Planning, 34(3), 65-94. https://doi.org/10.22108/gep.2022.133689.1526. (In Persian)
Nasr-Azadani, A., & Houdji, M. (2015). Evaluation of the Effect of an Industrial Wastewater Sample on Heavy Metals Contaminated Soil. Journal of Environmental Sciences and Technology, 16(4), 437-450. (In Persian)Nejad Ebrahimi, A., & d Khemchian, A. (2021). Analyzing the creation of nature-based architecture to explain the relationship between the rhizome plant and the historical market of Tabriz. Human and Environment Quarterly, 19(2), 181-199. (In Persian)
Nowrozi, M., & Bemanian, M. (2018). Analysis of the Effect of Urban Green Infrastructure on Promotion of Environmental Sustainability Components. The Journal of Architectural Thought, 3(6), 175-189.  https://doi.org/10.30479/at.2019.11641.1322. (In Persian)
Parivar, P., Friadi, Sh., Salehi, I., Yavari, A., & Sotoudeh, A. (2014). A framework for Strategic Environmental Assessment of Urban Development Plans based on the principles of Resilience Thinking, Journal of Architecture and Urban Planning, 6(11), 155. https://doi.org/10.30480/aup.2013.116. (In Persian)
Sajjadi Ghaemmaghami, S.,  & SayahNia, R. (2021). Evaluating the consequences of urban growth on ecosystem services of carbon storage (case study: sub-basins of Karaj city). Journal of Remote Sensing and Geographical Information System in Natural Resources, 12(1), 20-37. SID. https://sid.ir/paper/409360/en (In Persian)Sjostrom, Ch, Bakens, W .(1999). Agenda 21 On Sustainable Construction, Bourdeau, Centre Scientifique Et Technique Du Batiment (Cstb), Editor:122.
Tabibian, M. and Faryadi, S. (1380). Evaluation of the environmental quality of the city of Tehran. Journal of Environment, ، 27(28)، 12-1. https://dorl.net/dor/20.1001.1.20089597.1396.8.15.4.0. (In Persian)
Zari, M. P. (2007, November). Biomimetic approaches to architectural design for increased sustainability. In The SB07 NZ sustainable building conference (No. 033).Pedersen Zari, M. (2020). Biomimetic urban and architectural design: Illustrating and leveraging relationships between ecosystem services. Biomimetics, 6(1), 2. https://doi.org/10.3390/ biomimetics 6010002.eren
پریور، پرستو ؛ فریادی، شهرزاد ؛ صالحی، اسماعیل؛  یاوری احمدرضا و ستوده، احد (1392). بسط چارچوب ارزیابی راهبردی محیط زیستی طرح‌های توسعه شهری براساس تفکر تاب‌آوری، نشریه نامه معماری و شهرسازی، 6(11)، 155. https://doi.org/10.30480/aup.2013.116.
جمعه‌پور، محمود (1395). برنامه‌ریزی محیطی و پایداری شهری و منطقه‌ای: اصول، روش‌ها و شاخص‌های محیطی پایداری سرزمین، انتشارات سازمان مطالعات و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه‌ها (سمت).
حریرچیان، مینو (1397). گزارش سیاستی زیرساخت‌های سبز در شهرهای جدید، کارگروه تحقیق و توسعۀ شرکت مادر تخصصی عمران شهرهای جدید، وزرات راه و شهرسازی.
خاتمی، سیدمحمدجعفر و فلاح، محمدحسن. (1389). جایگاه آموزش پایداری در معماری و ساختمان. فصلنامه علمی معماری و شهرسازی صفه، 20(1)، 21-34. https://dorl.net/dor/20.1001.1.1683870.1389.20.2.2.5
خردمند، صبا و ستاری ساربانقلی، حسن (1397). معماری از طبیعت پیروی می‌کند. فصلنامه جغرافیایی سرزمین، 15(57)، 69-87.
سجادی قائم مقامی، ساره سادات و سیاح‌نیا، رومینا (1400). ارزشیابی پیامدهای رشد شهری بر خدمات اکوسیستمی ذخیره کربن (مطالعه موردی: زیرحوضه های آبریز شهر کرج)، نشریه سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 12(1)، 20-37. SID. https://sid.ir/paper/409360/fa
طبیبیان، منوچهر و فریادی، شهزاد (1380). ارزیابی کیفیت محیط‌زیست شهر تهران. مجله علمی پژوهشی محیط‌شناسی، 27(28)، 12-1. 20.1001.1.10258620.1380.27.28.1.1 Dor:
عالمی، بابک و مجیدی، مرتضی. (1400). جایگاه طبیعت در دو رویکرد معماری پایدار و معماری بیونیک، دو فصلنامه اندیشنامه معماری، 1(2), 121-137. https://doi.org/10.30480/arcand.2022.981
عبادی قاجاری، سلیمه  (1397). جایگاه خدمات اکوسیستم در برنامه‌ریزی کاربری زمین، مجله محیط‌زیست و توسعه فرابخشی، 3(60)، 29-48 https://dorl.net/dor/20.1001.1.29809088.1397.3.60.3.1 .
عزیزی، محمدمهدی. (1385). محله مسکونی پایدار: مطالعه موردی نارمک. نشریه هنرهای زیبا، -(27)T 35-46. https://sid.ir/paper/5742/enعنابی، علیرضا و جلالی، محمود (1397). محیط‌زیست، چالش سیاسی- حقوقی، فصلنامه مطالعات حقوق، 3(25)، 97-113. URL: http://jlawst.ir/article-1-854-fa.html
فرشی‌حقی، زهره و محمودی‌نژاد، هادی (1400). ارزیابی کاربست دانش بیومیمیکری در آموزش طراحی معماری با روش قیاس از طبیعت. نشریه معماری و شهرسازی پایدار، 9(2)، 112-97. Doi: 10.22061/jsaud.2021.7748.1859
فیض‌آبادی، محمود (1391). تبیین مبانی نظری معماری تکنولوژیک مبتنی بر سازواره های طبیعی در ایران. رسالة دکتری رشته معماری، تهران، دانشگاه تربیت مدرس.
گرجی مهلبانی، یوسف و یاران، علی (1389). راهکارهای معماری پایدار گیلان به همراه قیاس با معماری ژاپنی. نشریه علمی پژوهشی پردیس هنرهای زیبا دانشگاه تهران، 2(41)، 43-54.
گلابچی، محمود و محمودی‌نژاد، هادی (1398). بیونیک در طراحی معماری: نظریه‌ها و مدل‌ها. تهران: انتشارات دانشگاه پارس.مثنوی، محمدرضا و دبیری، مریم (1396). ارزش‌گذاری خدمات اکوسیستم شعری به‌عنوان ابزاری برای برنامه‌ریزی شهرهایی پایدارتر، مجله علمی ترویجی منظر، 9(41)، 24-35.
محمودی‌نژاد، هادی (1391). تبیین مبانی آموزش خالقیت در معماری زیست مبنا. رسالة دکتری رشته معماری، تهران، دانشگاه تربیت مدرس.معتقد، محمد و سجادزاده حسن (1402). تبیین مدل مفهومی شبکه سبز شهری از منظر علوم محیطی. نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 34(3)، 65-94.
میرحسینی، سیدمجتبی؛ انصاری، مجتبی و بمانیان، محمدرضا (1399). تبیین معیارهای حیات مبتنی بر علم بیونیک در برنامه‌ریزی و طراحی سکونتگاه‌های انسانی. فصلنامه علمی پژوهشی پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 52(2)، 569-588.. 10.22059/JHGR.2018.265945.1007775 Doi:
نژادابراهیمی، احد و تخمچیان، علی (1400). تحلیل آفرینش معماری مبتنی بر طبیعت برای تبیین ارتباط میان گیاه ریزوم‌ و بازار تاریخی تبریز. فصلنامه انسان و محیط‌زیست، 19(2)، 181-199.
نصرآزادانی، آزاده و هودجی، مهران (1393). ارزیابی تأثیر یک نمونه پساب صنعتی بر آلودگی خاک با فلزات سنگین. فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط‌زیست، 16(4), 437-450.
نوروزی، مریم و بمانیان، محمدرضا (1398). تحلیل اثر زیرساخت‌های سبز شهری بر ارتقاء مؤلفه‌های پایداری محیطی، اندیشه معماری، 3(6)، 175-189. Doi: 10.30479/AT.2019.11641.1322 
Journal of Urban Ecology Researches

Articles in Press, Accepted Manuscript
Available Online from 10 May 2024

Files

History

  • Receive Date: 25 October 2023
  • Revise Date: 09 May 2024
  • Accept Date: 10 May 2024

Share

How to cite

Statistics