Recycling industrial architecture : the redefinition of the recycling principles in the context of sustainable architectural design

Abstract

The aim of this thesis is the elucidation of the concept of architectural recycling as an environmentally sustainable alternative to demolition and preservation. More precisely, the research aim relates to the redefinition of recycling design principles in the context of the sustainable architectural design. The process of architectural recycling was placed in the context of a sustainable architectural design, as the global concept of sustainable development is imposed as a general context for all building related questions in the last few decades. Industrial architecture is the most appropriate type of architecture for the research on architectural recycling due to its physical characteristics, i.e. large flexible spaces with great adaptability potential. The focus of this research is on the exploration and redefinition of the recycling design principles. More precisely, the focus is on the creation of the so-called 'recycling model', consisting of three redefined recycling design principles, which stem from the analogy between the domains of biology and architecture. The analogy was conducted in a systematic manner, applying the set of criteria which refer to structure, material, form and spatial organisation, i.e. their relationship between both existing building and new intervention. The general research hypothesis refers to the advantages of the architectural recycling over demolition and preservation, seen as the most frequently applied methods of dealing with the existing building stock. This assumption is based on the view that processes of demolition and replacement simply contribute to the endless circle of production, consumption and waste, given that the building sector constitutes one of the biggest waste streams produced in Europe, and is unquestionably the biggest polluter. On the other hand, preservation persists in maintaining status quo and prevents the building to adapt to changing condition through alterations and change of use. A systematic review of the concepts of preservation, restoration, destruction and sustainable design, is presented based on the sources by John Ruskin, William Morris, Eugène Viollet-le-Duc and Rem Koolhaas, respectively. The analysis enabled the elucidation of the concept of architectural recycling as preservation through change: in the context of a sustainable architectural design. The second hypothesis refers to the adequacy of biological analogies for the definition of the recycling design principles. lt is assumed that the biological concept of symbiosis is the most adequate one for the definition of the possible relationships between the original industrial building and the new intervention. From the concept of symbiosis stem three redefined design principles of recycling, namely: commensalism, mutualism, and parasitism. The final research hypothesis refers to the relationship between the physical characteristic of an underused industrial building and the most environmentally sustainable design principle for its recycling. lt is assumed that in order for the recycling intervention to produce least environmental damage, the original building should be exploited to a high degree. Hence, it is assumed that the election of the most environmentally sustainable recycling design principle depends on the current condition of the existing industrial building. The value of the 'recycling model' (consisting of three redefined recycling design principles) is seen in its multidisciplinary character and its systematic approach to the topic of recycling architecture, i.e. the principles embedded in this model relate to the aspects of structure, material, form and spatial organization. The 'recycling model' provides a fresh understanding of how an extensive range of physical characteristics of an existing building can be considered in a systematic way in order to provide the guidance for choosing the most environmentally sustainable recycling design principle.

El objetivo de esta tesis es la explicación del concepto de reciclaje arquitectónico como una alternativa ambientalmente sostenible a la demolición o para la preservación. En concreto, la investigación se refiere a la redefinición del diseño del reciclaje en el marco del diseño arquitectónico sostenible. La idea general del desarrollo sostenible se impone a todas las preguntas relacionadas con la construcción durante las últimas décadas. Teniendo en cuenta que sólo un pequeño porcentaje de los edificios existentes esta realizado de obra nueva, es evidente que no es suficiente desarrollar estrategias y conceptos de diseño sostenible sólo para los proyectos nuevos, sino también para los preexistentes. La arquitectura industrial con grandes espacios flexibles y con un gran potencial de adaptación, es la tipología más adecuada para la investigación del reciclaje arquitectónico. El estudio se enfoca en la exploración y redefinición del diseño del reciclaje, concretamente, en la creación de un modelo de reciclaje. Este se compone de tres principios redefinidos del diseño, que surgen de la comparación entre los campos de la biología y la arquitectura. La analogía se llevó a cabo de manera sistemática, aplicando el conjunto de criterios que se refieren a la estructura, los materiales, la forma y la organización espacial, es decir, su relación entre el edificio existente y la nueva intervención. La hipótesis general de la investigación se refiere a las ventajas del reciclaje arquitectónico sobre demolición o preservación, desde la perspectiva de los métodos más aplicados en las intervenciones de edificios existentes. Ésta se basa en la idea, que los procesos de demolición y sustitución simplemente contribuyen al interminable circulo de la producción, el consumo y los residuos. El sector de la construcción constituye uno de los mayores flujos de residuos producidos en Europa y es sin duda el mayor contaminador. Por otro lado, la preservación impone mantener el 'status quo' e impide el edificio adaptarse a las nuevas condiciones. La revisión sistemática de los conceptos de conservación, restauración, destrucción y el diseño sostenible, está basada en las fuentes de John Ruskin, William Morris, Eugéne Viollet-le-Duc y Rem Koolhaas, respectivamente. El análisis permite aclarar el concepto de reciclaje arquitectónico como la 'conservación a través del cambio', siempre en un contexto del diseño arquitectónico sostenible. La segunda hipótesis consiste en comprobar las analogías biológicas para la definición de los conceptos del diseño del reciclaje. Se supone que el concepto biológico de 'simbiosis' es el más adecuado para la definición del nuevo diseño del reciclaje, es decir, la concreción de las relaciones entre el edificio industrial existente y la nueva intervención. Desde el concepto de simbiosis derivan tres principios de diseño de reciclaje: comensalismo, mutualismo y parasitismo. La última hipótesis se refiere a la relación entre las características físicas de un edificio industrial y el concepto de diseño ambientalmente sostenible para su reciclaje. Cuando el edificio tiene un alto uso intensivo, la intervención de reciclaje tiene un menor impacto ambiental. La elección del principio de diseño más sostenible ambientalmente depende de las condiciones, estructural y material, del edificio industrial existente. El valor de este 'modelo de reciclaje' se ve en su carácter multidisciplinar y su enfoque sistemático al tema del reciclaje de la arquitectura. Los principios incorporados en este modelo se refieren a los aspectos de la estructura, material, forma y organización espacial. El 'modelo de reciclaje' proporciona una nueva comprensión de cómo una amplia gama de características físicas de un edificio preexistente se puede considerar de manera sistemática. La finalidad consiste en orientar la elección del mejor concepto de diseño de reciclaje ambientalmente sostenible.