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  SUN     /   WATER     /   WIND  Art     and     the     Aesthetics     of     Ecology     in     the     Built     Environment   

  Clark     Rendall  Master     of     Arts     in     Sustainable     Interior     Environments  Fashion     Institute     of     Technology     ­   State     University     of     New     York  May     2017     

Introduction With     building     construction     and     operation     accounting     for     such     a  significant     percentage     of     material     and     energy     consumption,     green  building     design     is     essential     to     a   sustainable     future.     Green     building  design     strategies     include     ample     daylighting,     stormwater     retention     and  reuse,     natural     ventilation,     and     the     use     of     renewable     energy     sources.  While     these     technological     strategies     are     key     to     reducing     our     negative  ecological     impact,     a   sustainable     future     must     also     include     a   cultural  component     built     around     a   deeper     collective     understanding     of     our  relationship     with     the     natural     environment.     In     promoting     this  understanding,     architects     and     designers     can     play     an     important     role     in  the     way     they     design     the     built     environment,     not     just     through  technological     strategies,     but     also     through     aesthetic     ones.  Sunlight,     water,     and     wind     are     all     sources     of     renewable     energy.     In  addition,     these     natural     elements     are     taken     into     consideration     in     green  building     design     through     the     evaluation     of     daylighting,     water  consumption     and     runoff,     natural     ventilation,     and     indoor     air     quality.  In     addressing     the     relationship     between     humans     and     the     natural  environment,     these     elements     (sun,     water,     and     air)     not     only     apply     to  energy     and     environmental     impact     in     building     design,     but     are     also  natural     resources     that     all     living     things     depend     on.     I   propose     that  through     integrating     ecological     art     features     which     somehow     engage     with  these     natural     forces,     architects     and     designers     can     enhance     the  experience     of     the     built     environment,     to     illustrate     its     interaction 

with    the     natural     environment,     and     our     relationship     with     other     living  things.    Green     building     design     (and     why     it’s     important)  Building     construction   a  nd     operation     has     a   tremendous     impact     on  the     natural     environment,     accounting     for     approximately     40%     of     energy  use,     raw     material     consumption,     and     carbon     emissions     in     the     United  The     LEED     (Leadership     in     Energy     and     Environmental     Design)  States.1   rating     system     was     developed     by     the     U.S.     Green     Building     Council     (USGBC)  to     give     architects     and     designers     a   comprehensive     guide     to     implementing  sustainable     practices     in     building     design,     construction,     and     operation.  Such     practices     include,     but     are     not     limited     to,     the     use     of     renewable  energy     sources,     maximizing     indoor     daylighting,     stormwater     retention  and     reuse,     and     natural     ventilation.2   What     the     LEED     system     does     not     address     however,     is     how     aesthetics  factor     into     the     sustainability     of     a   building.     While     it     may     be  difficult     to     quantify,     the   a  esthetic     qualities     of     the     built  environment     can     play     an     important     role     in     developing     the     cultural  component     of     a   sustainable     future.     As     a   building     is     functioning  sustainably     behind     the     scenes,     thoughtfully     conceived     art     features     can  also     illustrate     these     functions,     calling     attention     to     the     interaction 


  “Benefits     of     Green     Building,”   U  .S.     Green     Building     Council  ,   last  modified     October     2016,   h  ttp://­building­facts  .     2    “Credits,”   U  .S.     Green     Building     Council  ,   accessed     October     22,     2016,  .  

between    the     built     environment     and     the     natural     environment,     and  enhancing     the     experience     for     building     occupants.    What     does     “sustainability”     mean?  Sustainability     is     now     a   standard     word     in     our     contemporary  vocabulary,     but     its     meaning     is     often     ambiguous,     or     can     change  depending     upon     the     context     in     which     it     is     being     used.  The     concept     of     sustainability     was     popularized     by     Our     Common     Future  ,   also     known     as   T  he  Brundtland     Report  ,   published     in     1987     as     part     of     the     United     Nations  World     Commission     on     Environment     and     Development.     In     the     report,  sustainable     development     is     defined     as     “development     that     meets     the  needs     of     the     present     without     compromising     the     ability     of     future  generations     to     meet     their     own     needs.”3   The     report     pertains     primarily     to  the     environmental     impact     of     economic     development,     citing     the  distribution,     consumption,   a  nd     depletion     of     natural     resources     in  relation     to     environmental     degradation.     The     terms     “sustainable  development”     and     “sustainability”     are     often     used     interchangeably,     but  their     use     can     vary     depending     upon     who     is     speaking     and     what     he     or     she  is     referring     to.     John     Robinson     notes     that     while     corporations     and  government     organizations     often     prefer     the     term     “sustainable  development,”     speaking     from     an     economic     perspective,     nonprofit  environmental     organizations     more     often     use     the     term     “sustainability,” 


  G.H.   B  rundtland,   O  ur     Common     Future:     Report     of     the     1987     World  Commission     on     Environment     and   D  evelopment     (Geneva:     United     Nations,     1987),     41,  http://www.un­­common­future.pdf  .  

focusing    attention     on     “the     ability     of     humans     to     continue     to     live  within     environmental     constraints.”4  Contemporary     discussion     of     sustainability     almost     always     refers     to  three     fundamental     principles,     as     Sacha     Kagan     describes     them,     “a  triptych     of     social     justice,     ecological     integrity,     and     economic  well­being.”5   These     cornerstones     of     sustainability     are     often     referred  to     as     the     “triple     bottom     line,”     the     three     P’s     (people,     planet,     and  profit),     or     the     three     E’s     (economy,     ecology,     and     equity).6   However,  beyond     any     sort     of     environmental,     economic,     or     social     mandates,     in  order     for     a   society     to     truly     lay     the     foundation     for     a   sustainable  future,  there     must     also     be     a   cultural     component     that     expresses     these     values.     As     John     Hawkes     proposes     in     The     Fourth     Pillar     of  Sustainability  ,   “Cultural     vitality     is     as     essential     to     a   healthy     and  sustainable     society     as     social     equity,     environmental     responsibility     and  economic     vitality.”7   In     other     words,     beyond     simply     meeting  the     minimum     requirements     of     the     triple     bottom     line,     a   framework     must     be  established     to     celebrate     and     encourage     the     sort     of     behavior     that     will  surpass     these     baseline     criteria. 


J  ohn     Robinson,     "Squaring     the     circle?     Some     thoughts     on     the     idea     of  sustainable     development,"   E  cological     economics     48,     no.     4   (2004):     370.    5    Sacha     Kagan,   A  rt     and     Sustainability:     Connecting     Patterns     for     a   Culture  of     Complexity  ,   (Bielefeld:     transcript     Verlag,     2011),     9.    6  “  What     is     green     building?”   U  .S.     Green     Building     Council  ,   published  February     18,     2015,   h  ttp://­green­building­0  .     7    Jon     Hawkes,   T  he     Fourth     Pillar     of     Sustainability:     Culture’s     essential  role     in     public     planning  ,   (Victoria:     Common     Ground     Publishing     in     assoc     with     the  Cultural     Development     Network     of     Victoria,     2001),     vii. 

Culture,    and     cultures     of     sustainability  While     it     is     easy     enough     to     state     the     importance     of     culture     as     it  applies     to     sustainability,   c  ulture     is     a   broad     term,     and     it     is     worth  defining     and     considering     what     the     cultural     component     of     sustainability  might     actually     be.     Hawkes     defines     culture     as     “the     social     production  and     transmission     of     values   a  nd     meaning,”     describing     it     as     “both     the  medium     and     the     message     ­   the     inherent     values   a  nd     the     means     and     the  results     of     social     expression.”8   Kagan     similarly     describes     culture     as  “the     combination     of     values,     beliefs,     symbols,     practices     and     ‘scripts’  or     rationalities     that     organize     a   worldview     in     a   society.”9   The     cultural  component     of     sustainability     would     then     consist     of     both     the     inclusion  and     expression     of     values     such     as     environmental     awareness,     economic  equity,     and     social     justice.  In     his     book,   A  rt     and     Sustainability  ,   Sacha     Kagan     looks     in     depth  into     what     a   culture     of     sustainability     might     consist     and     the     role     of,  that     art     plays     in     expressing     and     manifesting     such     a   culture.     He  presents     the     ideas     of     several     other     philosophers     and     social     critics  (Gregory     Bateson,     Ervin     Laszlo,     Fritjof     Capra,     and     Edgar     Morin),  proposing     that     cultures     of     sustainability     emerge     from     “systems  thinking,”     the     understanding     that     we     and     everything     else     are     part     of  “a     group     of     interacting,     interdependent     components     that     form     a   complex  and     unified     whole,”     and     “complexity     theory,”     the     idea     that     complex 


  Ibid.,     1­3.    9    Kagan,   A  rt     and     Sustainability  ,   95. 

systems    manifest     themselves     from     chaos     through     self­organization     among  their     many     diverse     components.10   This     sort     of     thinking     applies  specifically     to     ecosystems     and     our     understanding     of     the     role     we     play  in     them,     with     complexity     being     represented     through     biodiversity     within  these     systems.   One     key     characteristic     of     a   culture     of     sustainability     would     be  moving     away     from     a   worldview     that     is     anthropocentric     (human­centered),  and     moving     towards     one     that     is     ecocentric,     which     values     and  demonstrates     an     appreciation     for     all     living     things,     on     both     a   local  and     planetary     level.     Going   f  orward     I   will     be     focusing     less     on     the  economic     and     social     aspects     of     sustainability,     referring     to     a   culture  of     sustainability     as     one     that     promotes     an     awareness     and     understanding  of     our     impact     on     the     natural     environment     and     relationship     with     other  living     things.     I   propose     that     while     a   society     should     of     course  directly     pursue     the     economic     and     social     goals     of     sustainability,  that     if     we     develop     a   culture     of     environmental     awareness,     it     will     ultimately  lead     to     economic     and     social     well­being.    Art     and     aesthetics     in     cultures     of     sustainability  In     developing     and     expressing     a   culture     of     environmental  awareness,     art     and     aesthetics     will     play     a   vital     role.     As     Kagan     states,  “The     expanded     mode     of     knowing     required     for     cultures     of     sustainability,  is     linked     to     an     expanded     experience     of     reality,     to     be     achieved     through 


  Ibid.,     96. 

a    heightened     sensibility     (to     patterns     that     connect,     to     complexity     and  to     the     more­than­human     life­world     in     general).”11   This     expanded  experience     of     reality     and     heightened     sensibility     can     be     brought     about  through     sensory     experiences     in     our     environments.     In     John     Dewey’s     Art  as     Experience     (frequently     cited     by     Kagan),     the  author     talks     about     many     of     the     artifacts     from     ancient     civilizations     which     are     now     housed     in  museum     collections,     noting     that     “in     their     own     time     and     place,     such  things     were     enhancements     of     the     process     of     everyday     life.”12   In  discussing     the     role     of     art   i  n     developing     cultures     of     sustainability,  while     I   will     discuss     the     work     of     artists     exhibiting     within     galleries  and     museums,     I   intend     to     emphasize     that     art     can     and     should     be  something     that     is     integrated     into     our     everyday     lives     in     order     to  enrich     the     environments     in     which     we     exist.  As     what     could     be     thought     of     as     a   more     contemporary     response     to  the     often     cited     Brundtland   R  eport,     the     Tutzinger     Manifesto     was     drafted  in     2002     by     a   group     of     German     cultural     thinkers     as     an     amendment     to     the  Agenda     21     for     Culture,     a   program     launched     during     the     United     Nations  1992     Earth     Summit     in     Rio     de     Janeiro.     While     the     Agenda     21     addressed     the  importance     of     a   cultural     component     to     sustainability,  the     Tutzinger     Manifesto     states     that     “If     sustainability     is     to     be     attractive     and  fascinating,     if     it     is     to     appeal     to     the     senses     and     convey     a   meaning,  then     beauty     becomes     an     elementary     component     of     a   future     that     has     a 


  Ibid.,     218. 


J  ohn     Dewey,   A  rt     as     Experience     (Penguin,     2005),     5. 

future.”13   Additionally,     “it     is     critical     to     integrate     participants     with  the     ability     to     bring     ideas,     visions     and     existential     experiences     alive  in     socially     recognisable     symbols,     rituals     and     practices.”14   With     this  approach,     artists,     architects,     and     designers     can     create     aesthetic  experiences     within     the     built     environment     that     represent     and     contribute  to     a   culture     of     environmental     awareness.  In     determining     how     these     experiences     might     look     and     feel,     Sacha  Kagan     describes     the     aesthetic     component     of     a   culture     of     sustainability  as     one     which     offers     “complexity     as     experience,”     placing     an     emphasis     on  “the     pattern     which     connects.”15   Maria     Elena     Zingoni     de     Baro     similarly  discusses     a   new     worldview     in     which     “complexity,     wholeness,  interrelationships     and     connectedness,     and     the     value     of     nature     and     all  forms     of     life,     are     the     key   i  ssues.”16   She     goes     on     to     assert     that  “immersive,     aesthetic     experience     can     lead     to     recognition,     empathy,  love,     respect     and     care     for   t  he     environment.”17   I   propose     that     these 


T  utzinger     Manifesto     for     the     strengthening     of     the     cultural­aesthetic  dimension     of     sustainable     development  ,   2001,­manifest/pdf/tuma­gb.pdf  .    14    Ibid.    15  S  acha     Kagan,     "Complexity     as     Experience:     The     Contribution     of  Aesthetics     to     Cultures     of     Sustainability,”     In   A  n     Introduction     to  Sustainability     and     Aesthetics:     The     Arts     and     Design     for     the     Environment  ,   ed.  Christopher     Crouch,     Nicola     Kaye,     and     John     Crouch     (Boca     Raton,     Florida:     Brown  Walker     Press,     2015),     25­26.    16    Maria     Elena     Zingoni     de     Baro,     “Beauty:     A   Powerful     Force     for  Sustainability     and     Regeneration,”   I  n   A  n     Introduction     to     Sustainability     and  Aesthetics:     The     Arts     and     Design     for     the     Environment  ,   ed.     Christopher     Crouch,  Nicola     Kaye,     and     John     Crouch     (Boca     Raton,     Florida:     Brown     Walker     Press,     2015),  33.    17    Ibid.,     36.  

immersive    experiences     should     not     be     confined     to     galleries     and     museums,  but     should     be     integrated     into     the     environments     of     our     everyday     lives.  In     creating     these     immersive     experiences,     an     effective     way     to  illustrate     our     interconnectedness     with     the     natural     environment     is     to  call     attention     to     the     elements     which     all     living  things     depend     on:     sunlight,     water,     and     air.     By     integrating     ecological     art     features     that  engage     with     these     natural     forces,     architects     and     designers     can     create  spaces     that     raise     awareness     of     our     relationship     with     other     living  things,     and     the     interaction     between     the     built     environment     and     the  natural     environment.    Aesthetics     of     ecology     in     the     built     environment  Ecological     aesthetics     are     something     that     architects     and     designers  have     long     had     a   sensibility     for,     from     the     use     of     natural     materials     in  building     construction,     to     the     entire     practice     of     landscape     design.  More     recently,     scholars     and     practitioners     have     given     a   name     to  specifically     ecological     approaches     to     design     such     as     biophilic     design  and     biomimicry.     The     term     “biophilia”     was     coined     by     biologist     Edward     O.  Wilson,     which     he     defined     as     “the     innate     tendency     to     focus     on     life     and  lifelike     processes,”     suggesting     that     as     “we     come     to     understand     other  organisms,     we     will     place     a g  reater     value  on     them,     and     on     ourselves.”18     From     biophilia     comes     the     practice     of     biophilic     design,     defined     by  Stephen     R.     Kellert     as     design     that     “fosters     beneficial     contact     between 


  Edward     O.     Wilson,   B  iophilia     (Harvard     University     Press,     1984),     1­2. 

people    and     nature     in     modern     buildings     and     landscapes.”19   Kellert’s  Biophilic     Design     remains     one     of     the     most     comprehensive     guides     for  architects     and     designers     who     wish     to     integrate     a   biophilic     sensibility  into     their     designs,     appropriately     listing     water,     air,     and     sunlight     as  key     environmental     features.20  Another     ecological     approach     to     design     is     “biomimicry,”     a   term  popularized     by     Janine     M.     Benyus,     which     she     defines     as     “the     conscious  emulation     of     life’s     genius.     Innovation     inspired     by     nature...based     not  on     what     we     can   e  xtract     from     nature,     but     on     what     we     can     learn     from  her.”21    While     biophilic     design     is     focused     on     tapping     into  people’s     innate     connection     with     other     living     things     through     ecological     features  in     the     built     environment,     biomimicry     involves     actually     modeling     the  built     environment     after     other     living     things.     In     regard     to     building  features     which     respond     to     sunlight,     water,     and     wind,     if     you     consider  as     an     example     how     a   tree     interacts  with     these     natural     forces,     it     becomes     clear     that     biomimicry     is     also     an     effective     approach     for  designing     ecological     art     features     in     the     built     environment.    Art     in     architecture  Art     and     architecture     are     closely     related     areas     of     study     and  practice.     In     many     undergraduate     classes,     the     history     of     art     and  19

  Stephen     R.     Kellert,     Judith     Heerwagen,     and     Martin     Mador,   B  iophilic  design:     the     theory,     science     and     practice     of     bringing     buildings     to     life     (John  Wiley     &   Sons,     2011),     5.    20    Ibid.,     7.     21    Janine     M.     Benyus,   B  iomimicry     (New     York:     William     Morrow,     1997),     2. 


architecture    are     taught     alongside     one     another.     Similarly,     murals,  columns,     and     other     sculptural     components     which     were     once     integrated  into     the     designs     of     ancient     buildings,     are     now     housed     in     the  collections     of     art     museums,     and     are     studied     primarily     for     their  aesthetic     qualities.     While     art     (painting     or     sculpture,     for     example)  can     be     practiced     without     an     understanding     of     architecture,     the  practice     of     architecture     requires     artistry     and     an     aesthetic  sensibility.     From     an     engineering     standpoint,     a   building     must     protect  occupants     from     the     elements     and     be     structurally     sound,     but     if     a  building     only     reaches     these     minimum     requirements,     it     is     unlikely     to     be  appreciated     and     valued     by     its     occupants.     In     order     for     buildings     to  engage     their     occupants,     they     must     offer     meaningful     aesthetic  experiences.  In     The     Shape     of     Green  ,   Lance     Hosey     discusses     the     role     of  aesthetics     in     sustainable     design,     first     addressing     the     problem     that  much     of     sustainable     design     is     or     that     too     much     attention     unattractive,  is     paid     to     the     function     of   s  ustainable     design,     and     not     enough     to     the  aesthetic     qualities     of     it.22   He     speaks     of     “invisible     green”     design  strategies,     and     “visible     green”     design     strategies,     asserting     that     the  “look     and     feel”     of     sustainable     design     is     essential     to     its     ultimate  success.23   Within     architecture,     sustainable     design     strategies     such     as  solar     panels,     stormwater     management,     and     passive     ventilation     systems 


  Lance     Hosey,   T  he     Shape     of     Green:     Aesthetics,     Ecology,     and     Design  (Island     Press,     2012),     2.    23    Ibid.,     3. 


often    remain     invisible.     By     implementing     ecological     art     features     that  engage     with     natural     forces,     artists     and     architects     can     move     beyond     the  mere     function     of     their     designs,     and     bring     buildings     to     life     with  aesthetic     experiences     that     visibly     communicate     messages     of  environmental     awareness.     In     speaking     of     the     role     that     play     aesthetics  in     sustainable     design,     Hosey     states,     “Long­term     value     is     impossible  without     sensory     appeal,     because     if     design     doesn't     inspire,     it’s  destined     to     be     discarded.”24   With     the     amount     of     energy     and     raw  materials     that     go     into     building     construction,     it     is     important     that  buildings     stand     the     test     of     time     through     being     aesthetically     appealing  to     their     occupants.     In     Hosey’s     words,     “If     it’s     not     beautiful,     it’s     not  sustainable.”25  In     discussing     the     role     that     art     and     aesthetics     play     in  architecture,     I   do     not     wish     to     differentiate     the     practice     of     art     too  far     from     the     practice     of     architecture,     for     there     is     significant  crossover     between     the     two:     artists     practicing     as     architects,  architects     practicing     as     artists,     or     collaborations     between     the     two.  Richard     Serra’s     monumental     steel     works     (see     figure     1)     function     on     a  scale     that     applies     just     as     much     to     architecture     and     landscape     as     it  does     to     sculpture.26   Similarly,     Zaha     Hadid     will     likely     remembered     be  for     her     dynamic     drawings     and     paintings     (see     figure     2)     as     well     as     her 


  Ibid.,     7. 




  Hal     Foster,   T  he     Art­Architecture     Complex     (Verso     Books,     2013),  140­141. 


fully    realized     building     designs.27   Meanwhile,     artists     James     Turrell,  Robert     Irwin,     and     Doug     Wheeler     (see     figure     3)     create     installations  which     function     as     architectural     interventions,     works   a  bout     space     that  create     a   dialogue     with     the   s  tructures     in     which     they     exist. 

Figure     1:     Richard     Serra,   E  ast­West/West­East     (2015),     Zekreet,     Qatar.     Image     ©  Nelson     Garrido     for     ArchDaily   


  Ibid.,     72­73. 


Figure    2:     Zaha     Hadid,   V  ision     For     Madrid     (1992).     Image     ©   Zaha     Hadid     Foundation   

Figure    3:     Doug     Wheeler,   S  A     MI   7  5     DZ     NY     12     (2012).     Image     ©   David     Zwirner  Gallery 


Architects    are     perfectly     capable     of     designing     art     features     within  buildings,     and     there     are     many     examples     of     this,     however     it     is     worth  discussing     the     potential     benefits     of     architects     collaborating     with  non­architectural     artists.     Charles     Miller     and     Brad     Hokanson     discuss  the     roles     of     artists     and     architects     in     collaborative  scenarios,     describing     the     artist     as     representing     “creative     and     radical  exploration     through     unrestrained     ideas,     experimentation,     play,     and  valued     failure,”     designating     the     artist     as     “the     crucial     ‘what     if’  person     on     the     project     team.”28   Hans     Dieleman     explores     the     role     of  artists     in     contributing     to   s  ustainable     futures,     stating     that     “Art     is  in     essence,     shaping,     testing     and     challenging     reality     and     images,  thoughts     and     definitions     of     reality,”     and     that     “since     sustainability  is     a   process     of     exploring     new     ways     of     living,     new     ways     of     being,     doing  and     experiencing     the     world,     art     and     design     are     obviously     closed  related.”29  While     architects     must     often     comply     with     strict     building     codes,  potentially     limiting     their     creativity     at     times,     the     implication     here  is     that     artists     may     have     more     experimental     ways     of     thinking     and  working,     ultimately     leading     to     more     unexpected     design     solutions.     Both  the     USGBC     and     other     leaders     in     sustainable     design     encourage     an  “integrative     process”     in     which     there     is     ongoing     communication     between 


C  harles     Miller     and     Brad     Hokanson,     "The     Artist     and     Architect:  Creativity     and     Innovation     through     Role­Based     Design,"   E  ducational     Technology  49,     no.     4   (2009):     18­21.    29  H  ans     Dieleman,     "Sustainability,     art     and     reflexivity,"   S  ustainability:  A     new     frontier     for     the     arts     and     cultures     (2008):     109. 


all    people     participating     in     the     design     and     construction     process,  including     contractors,     building     occupants,     and     key     stakeholders,     in  addition     to     architects     and     designers.     If     a   building     design     is     to  include     art     features,     it     is     important     to     involve     selected     artists     in  early     design     charrettes     and     throughout     the     design     construction  and     process.    Brief     survey     of     early     environmental     art  While     I   have     discussed     the     connection     between     the     practices     of  art     and     architecture,     and     the     importance     of     art     and     aesthetics     in  sustainable     built     environments,     I   wish     to     return     to     the     role     of     what     I  am     referring     to     as     ecological     art     features     in     building     design.     I   will  ultimately     be     discussing     more     contemporary     examples     of     specific  designs     that     engage     with     sunlight,     water,     and     wind.     Before     doing     so  however,     I   would     like     to     review     some     of     the     key     artists     and     works     in  the     history     of     environmental     art,     noting     two     contrasting     approaches     to  the     practice.  environmental     or     ecological     art     movement     emerged     in     the     late  The     1960’s,     with     a   group     of     artists     that     began     creating     works     that     engaged  directly     with     the     natural     environment.     Robert     Smithson’s     Spiral     Jetty  (see     figure     4)     may     be     the     single     most     well     known     work     of     this     type.  Smithson’s     “earthwork”     consists     of     tons     of     rock     arranged     in     a  6,000     1,500     foot­long     spiral     in     Utah’s     Great     Salt     Lake.30   A   similar     piece 


“  Robert     Smithson,     Spiral     Jetty,”   D  ia     Art     Foundation,     accessed  November     20,     2016.   h  ttp://­smithson­spiral­jetty  .  


that    is     subtractive     rather     than     additive,     Michael     Heizer’s     Double  Negative     (see     figure     5),     is     comprised     of     two     30­foot­wide,  50­foot­deep     trenches     carved     into     the     Nevada     desert’s     Mormon     Mesa,  involving     the     removal     of     240,000     tons     of     earth.31   Walter     De     Maria’s  Lightning     Field     (see     figure     6)     in     the     New     Mexico     desert     is     composed     of  400     stainless     steel     poles     approximately     20     feet     tall     organized     in     a  grid,     attracting     lightning     during     storms     to     fantastic     effect.32   While  the     piece     interacts     with     lightning,     a   natural     phenomenon,     both     this  piece     and     the     two     others     seem     to     emphasize     man’s     power     over     the  natural     environment,     and  our     ability     to     severely     manipulate     it,     an     anthropocentric     perspective     as     opposed     to     an     ecocentric     one.     These  works,     while     they     engage     with     the     natural     environment,     and     are  considered     key     projects     within     the     environmental     art     movement,  ultimately     do     not     demonstrate     a   sensibility     for     ecology     or  sustainability. 


“  Visit:     Double     Negative.”   T  he     Museum     of     Contemporary     Art     Los     Angeles.  accessed     November     20,     2016.   h  ttp://­negative  .     32  “  Walter     De     Maria,     The     Lightning     Field.”     Dia     Art     Foundation.     accessed  November     20,     2016.­de­maria­the­lightning­field  .  


Figure    4:     Robert     Smithson,   S  piral     Jetty     (1970),     Great     Salt     Lake,     UT.     Image     ©  George     Steinmetz     for     Dia     Art     Foundation   

Figure     5:     Michael     Heizer,   D  ouble     Negative     (1969­70),     Overton,     NV.     Image   ©     MOCA   


Figure    6:     Walter     De     Maria,   T  he     Lightning     Field     (1977),     Pie     Town,     NM.     Image     ©  John     Cliett     for     Dia     Art     Foundation     

While    the     previously     discussed     works     could     be     seen     as     man­made  interventions     in     the     natural     environment,     there     are     also     examples     of  what     might     be     considered     ecological     interventions     in     the     built  environment.     Hans     Haacke’s   R  hinewater     Purification     Plant     (see     figure  7)     involved     pumping     wastewater     from     a   sewage     treatment     plant     in  Krefeld,     Germany     into     a   gallery     space,     where     it     was     then     purified,  emptied     into     a   tank     full     of     goldfish,     and     then     routed     to     the     museum’s 


garden    to     water     plants     and   r  eturn     to     the     local     ecosystem.33   While     being  a     temporary     installation     not     directly     integrated     into     building     design,  Haacke’s     project     is     an     early     example     of     water     reclamation,     through  on­site     filtration     and     reuse.     Today,     Alan     Sonfist’s   T  ime     Landscape  (see     figure     8)     might     appear     to     be     any     other     green     space     in     New     York  City,     a   collection     of     plants     and     trees     within     a   fenced­in     area.     While  the     project     was     influential     in     the     development     of     New     York’s  “Greenstreets”     project,     unlike     most     other     green     spaces,     Sonfist’s     was  specifically     designed     to     appear     undesigned,     in     that     the     space     was  modeled     after     what     the     island     of     Manhattan     might     look     like     without     any  urban     development.34   Through     the     use     of     native     plant­life,     Sonfist     has  allowed     the     wilderness     to     reclaim     a   portion     of     the     urban     environment.  Walter     De     Maria     brought     the     idea     of     reclaiming     the     built     environment  inside     in     his   E  arth     Room     installations.        New     York     Earth     Room     (see  The  figure     9)     consists     of     280,000     pounds     of     earth     emptied     into     the  interior     of     a   room,     reaching     a   depth     of     22     inches.35 


  Kagan,   A  rt     and     Sustainability  ,   280. 


  Ibid.,     280­281. 


“  Walter     De     Maria,     The     New     York     Earth     Room,”     Dia     Art     Foundation.  accessed     November     20,     2016,­de­maria­the­new­york­earth­room­new­york ­united­states  .  


Figure    7:     Hans     Haacke,   R  hinewater     Purification     Plant   (  1972).     Image     ©   Change     as  Art   

Figure     8:     Alan     Sonfist,   T  ime     Landscape     (1977­78),     New     York     City.     Image   ©     Alan  Sonfist     Studio 


Figure    9:     Walter     De     Maria,   T  he     New     York     Earth     Room     (1977).     Image     ©   John     Cliett  for     Dia     Art     Foundation     

While    all     of     these     works     originated     during     the     late     1960’s     and  70’s,     we     can     see     a   change     in     the     way     the     natural     environment     was  viewed     and     utilized     among     artists,     from     starting     as     a   medium,     or     a     to     be     moved     and     shaped     by     the     artist,     to     becoming     both     medium  material  and     message,     confronting     the     viewer     in     otherwise     familiar  environments,     and     encouraging     contemplation     of     broader     ecological  issues.     That     being     said,     during     the     last     several     decades,     there     have  been     a   variety     of     ways     that     contemporary     artists     have     approached 


ecological    art,     including     community     outreach     and     education,     the  restoration     of     polluted     environments,     and     as     Kagan     notes,     creating  “works     that     employ     natural     materials     or     engage     with     environmental  forces     such     as     wind,     water     or     sunlight.”36   This     last     category     of     works  that     interact     with     natural     forces     is     one     that     has     been     less     explored,  but     that     I   believe     holds     a g  reat     deal     of     potential,     especially     in  regard     to     the     possibility     of     integrating     such     works     into     the     built  environment,     to     create     meaningful     and     engaging     aesthetic     experiences  for     occupants.     The     following     sections     shall     investigate     works     that  engage     with     these     natural     forces,     including     examples     within     the     built  environment,     concluding     with     my     own     designs     for     future     projects.    Here     comes     the     sun  James     Turrell     is     known     for     his     installations     which     manipulate  light     to     challenge     the     viewer’s     perception     of     space.     Much     of     his     work  involves     natural     daylight,     including     Meeting     (see     figure  10)     at     MoMA     PS1     in     Long     Island     City,     New     York.     One     of     several     of     his     “Skyspaces,”  Meeting     consists     of     a   small     room     lined     with     benches     in     which     viewers  can     sit     down     and     recline.     The     ceiling     above     has     a   precise     rectangle  cut     in     it,     in     such     a   way     that     that     the     surface     of     the     ceiling     is  nearly     paper     thin     around     the     edges     of     the     rectangle,     creating     a   crisp  edge     between     ceiling     and     sky.     A   subtle     color     lighting     program     takes  place     between     sunrise     and     sunset,     creating     varying     levels     of     contrast 


S  acha     Kagan,     "Complexity     as     Experience,”     29. 


between    the     two     planes.37   By     isolating     the     sky     inside     a   precise  geometric     shape,     Turrell     transforms     it     from     something     which     we     would  consider     part     of     our     surroundings,     into     what     can     almost     be     perceived  of     as     a   physical     object.     Through     challenging     viewers     to     see     the     sky     in  an     unexpected     way,     Turrell     may     elicit     a   new     sense     of     appreciation     for  a     component     of     the     natural   e  nvironment     which     is     often     taken     for  granted. 

Figure     10:     James     Turrell,   M  eeting     (1980­86/2016).     Image   ©     James     Turrell  37

“  James     Turrell:     Meeting,”   M  oMA     PS1  ,   accessed     December     3,     2016,  .  


Robert    Irwin     has     similarly     employed     daylight     in     his     work,     perhaps  most     notably     in   S  crim     veil—Black     rectangle—Natural     light,     Whitney  Museum     of     American     Art,     New     York     (see     figure     11).     First     installed     in  1977,     and     then     once     again     in     2013,     the     work     occupies     the     entire     fourth  floor     of     the     Whitney     (now     the     Met     consisting     of     a   black     line  Breuer),     painted     along     the     perimeter     of     the     room,     several     feet     above     the     floor,  aligning     with     the     sight­line     of     the     viewer.     Across     the     length     of     the  room,     in     the     center,     suspended     from     the     ceiling,     is     a   translucent  screen,     which     connects     to     a   black     bar     which     also     aligns     with     the     around     the     perimeter.     At     one     end     of     the     room,     on     one     side     of  stripe  the     screen,     is     a   single     skewed     trapezoidal     window,     part     of     the  original     building     design     by     Marcel     Breuer.38   The     window     provides     soft,  single­directional     illumination     to     the     expansive     room,     which     is  otherwise     unlit.     While     the     work     consists     of     fairly     simple     components,  the     light     from     the     window     is     perhaps     the     most     important     part     of     the  piece,     activating     the     space     and     the     elements     within     it.     Even     the     title  implies     that     natural     light   i  s     in     fact     a   medium     being     used     for     artistic  expression     within     the     space,     not     just     as     means     of     illumination,     but  an     almost     physical     presence     or     thing     to     be     observed. 


  “Robert     Irwin:     Scrim     veil—Black     rectangle—Natural     light,     Whitney  Museum     of     American     Art,     New     York     (1977),”     Whitney     Museum     of     American     Art,  accessed     December     3,     2016,   h  ttp://  . 


Figure    11:     Robert     Irwin,   S  crim     veil—Black     rectangle—Natural     light,     Whitney  Museum     of     American     Art,     New     York     (1977).     Image     ©   Warren     Silverman     for     Whitney  Museum     of     American     Art     

Le    Corbusier     and     Tadao     Ando     effectively     employed     similar  techniques     in     their     designs     for     religious     buildings.     Many     people     are  familiar     with     peculiar     exterior     of     Le     Corbusier’s     Chapel     of     Notre     the  Dame     du     Haut     (see     figure     12),     with     its     grand,     curving     facade     sprinkled  with     small     windows     in     seemingly     random     locations.39  


  “Chapelle     Notre     Dame     du     Haut,     Ronchamp,     France,     1950     ­   1955,”  Fondation     Le     Corbusier,     Accessed     December     4,     2016, d=5147&sysLanguage=en­en&itemPos=3&itemCount=5&sysParentName=Home&sysParentId= 11  .  


Figure    12:     Le     Corbusier,     Chapel     of     Notre     Dame     du     Haut     (1950­55),     Ronchamp,  France     (exterior     view).   I  mage   ©     Flickr     user     Duncan     Standridge     for     Dezeen 

  The     interior,     however     (see     figure     13),     is     perhaps     more     impressive,  with     each     window     selectively     projecting     sunlight     through     colored     glass  into     the     otherwise     unlit     and  austere     space.       


Figure    13:     Le     Corbusier,     Chapel     of     Notre     Dame     du     Haut     (1950­55),     Ronchamp,  France     (interior     view).     Image   ©     Colline     Notre­Dame     du     Haut     

In    Tadao     Ando’s     design     for     the     Ibaraki     Kasugaoka     Church,     also  appropriately     known     as     the     Church     of     Light     (see     figure     14),     sunlight  spills     into     the     sparse     interior     through     a   cross­shaped     window     at  thin     the     back     of     the     room.40   Much     like     in     Le     Corbusier’s     design,     light  achieves     an     almost     physical     spiritual     presence.     By     transforming  sunlight     into     an     iconic     symbol,     Ando     links     the     beauty     and     power     of     the  natural     world     to     religion     and     spirituality. 


“  For     Visitors,”   I  baraki     Kasugaoka     Church,     accessed     December     4,     2016,   http://ibaraki­kasugaoka­­forvisitors.html  .  


Figure    14:     Tadao     Ando,     Ibaraki     Kasugaoka     Church     (1999),     Japan.     Image   ©     Flickr  user     hetgacom     for     ArchDaily     

Another    building     that   u  tilizes     sunlight     to     fantastic     effect     is  Eero     Saarinen’s     design     for     the     Chapel     at     MIT     (see     figure     15).     A  sculpture     by     Harry     Bertoia   i  s     suspended     from     a   round     skylight     near     the  back     of     the     room,     with     hundreds     of     small     angled     metallic     rectangles  adhered     to     wires,     like     a   cascade     of     reflective     confetti     frozen     in  time.     The     metal     pieces     catch     the     light     of     the     sun,     creating     the  appearance     of     a   shimmering     waterfall     just     beyond     the     altar.41   The  building     itself     is     round,     with     a   moat     surrounding     the     exterior.     Coves  along     the     interior     walls     (see     figure     16)     allow     additional     sunlight     to 


“  CAC     MIT     Chapel,”     Massachusetts     Institute     of     Technology,     accessed  December     4,     2016,­services­spaces/event­spaces/mit­chapel  .  


reflect    off     the     water     and     upwards     onto     the     walls,     creating     a   dynamic  rippling     effect     as     the     water     moves     in     the     wind.     Not     only     is     this  project     one     that     employs     multiple     natural     elements,     but     it’s     also     an  excellent     example     of     a   collaboration     between     an     architect     and     a  sculptor. 

Figure     15:     Eero     Saarinen     and     Harry     Bertoia,     MIT     Chapel     and     Altarpiece     (1955),  Cambridge,     MA.     Image     ©   Jim     Stephenson     for     Dezeen   


Figure    16:     Eero     Saarinen,     MIT   C  hapel     (1955),     Cambridge,     MA     (interior     wall  view).     Image     ©   Flickr     user     @archphotographr     

It    is     interesting     to     note     that     these     last     three     projects     all  happen     to     be     churches.     The   t  echnique     of     employing     sunlight     to     elicit  profound     spiritual     experiences     has     been     utilized     in     religious  buildings     for     centuries,     from     the     oculus     of     the     Roman     Pantheon,     to     the  stained     glass     windows     of     medieval     cathedrals.     Whether     alluding     to  heaven     or     some     other     form     of     holy     light,     it     makes     sense     to     harness     the  power     of     the     sun     to     inspire     a   sense     of     reverence     in     churchgoers.     I  propose,     however,     that     by     employing  these     same     design     techniques     in     more     secular     environments,     we     can     inspire     a   sense     of     reverence     in  people     that     applies     directly     to     the     sun     and     the     natural     world.    31 

James    Carpenter     and     his     design     associates     create     dynamic     building  components     through     exploiting     “the     performative     aspects     of     natural  light.”42   In     his     design     for     the     Christian     Theological     Seminary     in  Indianapolis     (yes,     another     church     [see     figure     17]),     horizontal     and  vertical     structural     glass     prisms     reflect     and     transmit     light     behind     the  altar,     creating     an     angular     intersecting     stripe     pattern,     which  transforms     throughout     the     day     as     the     sun     moves     across     the     sky.43   This  technique,     was     later     applied     to     a   secular     structure     in   D  ichroic     Light  Field     (see     figure     18),     Carpenter’s     design     for     the     facade     of     the  Millennium     Tower     in     New     York     Upper     West     Side.     In     this     piece,     a     City’s  series     of     glass     bars     protrude     from     the     intersections     in     a   grid     of     flat  glass     panels.     The     dichroic     glass     used     in     the     piece     reflects     and  transmits     a   variety     of     colors     depending     upon     the     angle     of     the     sun,     and  the     angle     from     which     the     piece     is     being     viewed,     creating  an     array     of     angled     reflections     and     shadows     across     the     facade     of     the     building.44  Both     pieces     by     Carpenter     employ     the     element     of     time,     drawing     attention  to     the     position     of     the     planet     in     relation     to     the     sun,     not     only  throughout     each     day,     but     also     throughout     the     year.     The     cosmic  implications     of     Carpenter’s     work     encourage     viewers     to     consider     a   world 


“  Firm,”   J  ames     Carpenter     Design     Associates     Inc  .,     accessed     December     5,  2016,   h  ttp://  .     43  “  Structural     Glass     Prisms,”   J  ames     Carpenter     Design     Associates     Inc  ,  accessed     December     5,     2016,­glass­prisms  .     44  “  Dichroic     Light     Field,”   J  ames     Carpenter     Design     Associates     Inc  .,  accessed     December     5,     2016,­light­field2  .  


beyond    their     immediate     environment,     and     see     things     from     a   less  anthropocentric     perspective. 


Figure    17:     James     Carpenter,     Christian     Theological     Seminary     (1987),  Indianapolis,     IN.     Image   ©     James     Carpenter     Design     Associates,     Inc.   


Figure    18:     James     Carpenter,   D  ichroic     Light     Field     (1995),     New     York     City.     Image  ©     James     Carpenter     Design     Associates,     Inc.     

Jean    Nouvel     creates     dynamic     daylighting     effects     in     his     designs  through     the     use     of     intricately     patterned     facades.     Much     like  Carpenter’s     designs,     Nouvel’s     are     also     constantly     changing     with     the  movement     of     the     sun.     In     his     design     for     the     Arab     World     Institute     in  Paris     (see     figure     19),     the     southern     facade     consists     of     numerous  mechanical     apertures     connected     to     photoelectric     cells.     The     apertures  open     and     close     depending     upon     the     intensity     of     the     sun,     allowing  varying     levels     of     daylight   i  nto     the     building     throughout  the     day.45     Functioning     almost     like     the     iris     in     the     eye     of     a   living     thing,     the 


  “Architecture,”   I  nstitut     Du     Monde     Arabe  ,   accessed     December     10,     2016,  . 


design    skillfully     implements     technology     for     both     functional     and  aesthetic     purposes.     Currently     under     construction,     Nouvel’s     design     for  the     Louvre     Abu     Dhabi     (see     figure     20)     consists     of     a   massive     dome     of  intersecting     metal     lattice     pieces.     Sunlight     enters     through     spaces  between     the     beams,     creating     a   “rain     of     light”     which     across     a     scatters  reflecting     pool     within     the     bright     interior.46   Both     designs     bring     to  mind     the     intricately     carved     latticework     of     mashrabiyas     in     early     Arabic  architecture.     In     what     could     be     considered     early     examples     of     green  architecture,     these     patterned     screens     allow     sunlight     and     natural  ventilation     into     a   building,     while     still     allowing     privacy     and     creating  aesthetic     interest. 

Figure     19:     Jean     Nouvel,     Arab     World     Institute     (1987),     Paris,     France.     Image   ©    Georges     Fessy     for     ArchDaily  46

  “An     island     of     its     own,     a   museography     of     dialogues,”   L  ouvre     Abu     Dhabi  .  accessed     December     11,     2016,  . 


Figure    20:     Jean     Nouvel,     Louvre     Abu     Dhabi     (rendering,     currently     under  construction).     Image     ©   Ateliers     Jean     Nouvel     for     ArchDaily     

Peter    Erskine     is     an     artist     who     also     uses     sunlight     to     project  distinct     patterns     onto     architectural     interiors.     By     strategically  placing     laser­cut     prisms,     he     separates     sunlight     into     the     colors     the     of  spectrum,     painting     the     space     with     rainbows     (see     figure     21).     His  website     declares     the     ecological     intention     of     his     work,     stating     that     it  is     centered     around     “three     big     ideas:     (1)     Sunlight     is     energy,     (2)     all  life     is     solar     powered,     [and]     (3)     everything     is     connected     to     everything  else,”     with     sunlight     being     “not     only     the     subject     matter     of     the     work,  but     the     medium     and     energy     source     as     well.”47 


  “About:     What     is     Erskine     Solar     Environmental     Art?”   E  rskine     Solar     Art  .  accessed     December     11,     2016.­is­solar­environmental­art/  .  


Figure    21:     Peter     Erskine,   N  ew   L  ight     on     Rome     (2000).     Image     ©   Erskine     Solar     Art     

Also    known     for     creating     immersive     experiences     through     the  manipulation     of     light     and     space,     Olafur     Eliasson     used     sunlight     and  glass     to     create     a   rainbow     of     a   different     scale     in   Y  our     rainbow  panorama     (see     figure     22).     On     the     roof     of     the     ARoS     Aarhus     Kunstmuseum  in     Denmark,     Eliasson     designed     a   150­meter,     double­sided,     glass­walled  ring,     in     which     visitors     can     walk     and     get     a   360­degree     view     of     the     city  skyline.48   While     the     work     very     much     has     to     do     with     the     colorful     views  of     the     city     that     visitors     see     through     the     glass,     it     also     has     to     do  with     the     transformation     of   t  he     interior     space.     Existing     between     what 


“  Your     rainbow     panorama,     2006­2011,”     Studio     Olafur     Eliasson  ,   accessed  December     11,     2016,­rainbow­panorama  .  


could    be     seen     as     two     giant,     continuous     stained     glass     windows,     visitors  can     hold     out     their     hands,     and     see     themselves     and     those     around     them  change     colors     as     they     pass     through     the     space. 

Figure     22:     Olafur     Eliasson,   Y  our     rainbow     panorama     (2011),     ARoS     Aarhus  Kunstmuseum,     Denmark.     Image   ©   S  tudio     Olafur     Eliasson     

Through    projection,     reflection,     pattern,     color,     and     the     shaping  of     space,     all     of     the     architects     and     artists     discussed     have     created  environments     in     which     sunlight     becomes     something     more     than     simply     While     some     techniques     have     been     more     exploited     than  illumination.  others,     these     projects     can   s  erve     as     examples     for     what     is     possible     in  creating     environments     that     engage     with     sunlight,     and     offer     points     of 


reference    for     artists     and     designers     to     further     develop     this     area     of  practice.    Water,     water     everywhere  While     Olafur     Eliasson     is     well     known     for     his     immersive  installations     involving     light     and     color,     he     has     also     created     many  pieces     using     water.     In   R  iverbed     (see     figure     23)     at     the     Louisiana  Museum     of     Modern     Art     in     Denmark,     Eliasson     convincingly     transformed     the  galleries     into     a   landscape     with     rocks,     soil,     and     a   fully     functional  river,     flowing     between     several     rooms     of     the     museum.     Guests     were  allowed     to     roam     the     area     freely,     picking     up     stones     and     running     their  hands     through     the     water     if   t  hey     wished     to.49 

Figure     23:     Olafur     Eliasson,     Riverbed     (2014).     Image   ©     Louisiana     Museum     of  Modern     Art  49

“  Riverbed,     2014,”   S  tudio     Olafur     Eliasson  ,   accessed     January     8,     2017,  .  


In    his     New     York     City     Waterfalls     project     (see     figure     24),     Eliasson  constructed     several     structures     of     metal     scaffolding,     pumps,     and     hoses  along     the     East     River,     including     one     location     under     the     Brooklyn  Bridge.     The     constructed     apparati     were     able     to     pump     water     from     the  river     upward,     and     then     release     it     in     broad     much     like     a   natural  sheets,     waterfall.50 

Figure     24:     Olafur     Eliasson,   T  he     New     York     City     Waterfalls     (2008).     Image     ©  Julienne     Schaer     for     Public     Art     Fund     

Random    International     brought     falling     water     indoors     with     their  Rain     Room     installation     (see     figure     25),     which     took     place     at     the     Museum 


“  The     New     York     City     Waterfalls,     2008,”     Studio     Olafur     Eliasson  ,  accessed     January     8,     2017,­new­york­city­waterfal ls  .  


of    Modern     Art     and     several     other     locations     between     2013     and     2016.     In  this     project,     a   dense     grid     of     water     spouts     were     assembled     on     the  ceiling     of     a   darkened     room.     Connected     to     sensors     which     could     detect  the     presence     of     people     below,     these     spouts     let     down     a   continuous  shower,     except     in     areas     where     a   person     present.     Visitors     could     was  essentially     walk     through     the     field     of     water,     being     surrounded     by     rain,  but     without     getting     wet.51   In     addition     to     the     sound     of     the     falling  water,     the     experience     was     enhanced     by     a   bright     light     at     the     back     of  the     room,     which     illuminated     the     water,     and     transformed     participants  into     silhouettes. 

Figure     25:     Random     International,   R  ain     Room     (2013).     Image     ©   Random  International   


“  Rain     Room     /   EXPO     1   at     MoMA,”     Random     International,     accessed     January  8,     2017,  https://random­­room­expo­1­at­moma/  .  


While    all     of     these     projects     are     excellent     examples     of     engaging  sensory     environments     that     utilize     water     in     ways     that     refer     to     ecology,  they     could     all     be     categorized     as     simulations     of     natural     phenomena.  They     serve     as     demonstrations     of     our     ability     to     shape     and     move  materials     in     order     to     mimic     aspects     of     the     natural  environment     (rivers,     waterfalls,     and     rain).     I   consider     them     to     be     effective     and  successful     works     of     water­based     art,     but     in     regard     to     addressing  ecology     and     our     relationship     with     the     natural     environment,     I   believe  we     need     to     look     further     towards     finding     works     that     are     somehow  activated     by     natural     water     systems,     in     which     aspects     of     the     built  environment     respond     to     stimuli     from     natural     water­based     phenomenon.   There     are     very     few     examples     of     works     that     engage     directly     with  natural     water     systems     in     a w  ay     that     is     apparent     to     the     viewer.     Perhaps  the     most     successful     piece     I   was     able     to     find     is   N  ikola     Bašić’s   S  ea     in     Zadar,     Croatia     (see     figure     26).     On     the     shore     of     the     Adriatic  Organ  Sea,     these     marble     steps     contain     35     organ     pipes.     Much     in     the     way     a  church     pipe     organ     functions,     waves     from     the     sea     force     air     through     the  pipes,     creating     different     tones     and     chords.52   The     unpredictable  movement     of     water     and     air     is     transformed     into     a   constantly     changing  song,     coming     from     slots     carved     in     the     hollow     steps. 


  Carla     Herreria,     “This     Croatian     ‘Sea     Organ’     Uses     Wind     And     Waves     To  Create     Enchanting     Harmonies,”   T  he     Huffington     Post  ,   published     March     30,     2015,­organ­zadar­croatia_n_6959360.htm l  .  


Figure    26:     Nikola     Bašić,   S  ea     Organ     (2005),     Zadar,     Croatia.     Image   ©     Flickr     user  linssimato     for     Inhabitat     

Artist    Ned     Kahn     harnessed     the     force     of     the     sea     in     a   similar  fashion     but     to     different     effect     in     his     1993     piece,   W  avespout  ﴾Breathing     Sea﴿     in     San     Buenaventura,     California     (see     figure     27).     Over  the     Pacific     Ocean,     an     opening     in     a   pier     reveals     a   wide     pipe     curved  into     a   tight     spiral.     One     end     of     the     pipe     is     pointed     upward,     capped  with     a   panel     containing     a   small     hole     in     the     center,     while     the     other  end     descends     into     the     water     below.53   The     ocean     waves     push     water     in     and  out     of     the     pipe,     forcing     a m  ixture     of     air     and     water     through     the     hole  at     the     end,     creating     a   spray     much     like     a   whale’s     blowhole. 


“  Wavespout     (Breathing     Sea),”   N  ed     Kahn     Studios  ,   accessed     February     4,  2017,   h  ttp://­breathing­sea/  .  


Illustrating    the     ocean     as     inhaling     and     exhaling     suggests     that     perhaps  the     body     of     water     is     a   living,     breathing     organism     itself.     (The     pier     on  which     this     piece     was     built     was     severely     damaged     in     1996,     and     this     work  has     unfortunately     since     been     destroyed.) 

Figure     27:     Ned     Kahn,   W  avespout     ﴾Breathing     Sea﴿     (1993,     destroyed     in     1996),     San  Buenaventura,     CA.     Image   ©     Ned   K  ahn     

In    Dubai,     artist     Jaume     Plensa     used     water     to     create     sound     for     his  installation     within     the     Burj     Khalifa.     World     Voices     (see     figure     28)  consists     of     196     golden     cymbals     (each     representing     a   country     the     of  world)     suspended     over     two     shallow     pools.     Nozzles     in     the     ceiling  release     droplets     of     water     which     then     hit     the     cymbals,     causing     them     to  resonate.54   While     the     water   d  roplets     in     this     piece     are     timed     and  released     by     mechanical     components,     it     is     interesting     to     note     the     way  that     water     is     used     to     strike     percussion     instruments,     and     consider     how  raindrops     might     be     utilized     to     create     a   similar     effect. 


 “World     Voices,     2010,”   J  aume     Plensa  ,   accessed     April     16,     2017,­and­projects/projects­in­public­space/i tem/251­world­voices­2010  .  


Figure    28:     Jaume     Plensa,   W  orld     Voices     (2010),     Burj     Khalifa,     Dubai,     UAE.     Image  ©     SOM     

Further    east,     in     Singapore,     Gardens     by     the     Bay     is     a   vast     nature  park     home     to     18   S  upertrees   (  see     figure     29).     These     tall     flared    45 

funnel­like    structures     designed     by     Grant     Associates     serve     as     rainwater  harvesting     apparati,     with     the     water     being     used     to     irrigate     the  surrounding     gardens     and     power     turbines     which     generate     electricity.     The  latticed     facades     also     serve     as     an     armature     for     viney     tropical     plants,  while     many     trees     are     equipped     with     photovoltaic  cells,     generating     additional     electricity     to     power     an     evening     light     show     among     the     trees. 55

  Although     the     rainwater     harvesting     capabilities     and     photovoltaic 

cells    may     not     be     apparent     to     visitors,     the     Supertrees     are     an     example  of     sculptural     forms     which     are     integrated     into     the     infrastructure     of  the     built     environment,  and   p  art     of     its     sustainable     operation.    

Figure     29:     Grant     Associates,   S  upertrees     (2013),     Gardens     by     the     Bay,     Singapore.  Image   ©     Grant     Associates     

Ramboll    Studio     Dreiseitl     is     an     international     design     collective  organized     around     the     idea     that     “  water     plays     an     essential     role     in     the 


“  Gardens     by     the     Bay     ­   Supertrees,”   G  rant     Associates  ,   accessed     January  29,     2017,   h  ttp://grant­­trees/  .  


vitality    of     urban     life.”56   Their     landscaping     projects     in     cities     across  the     world     integrate     urban     landscape     design     with     stormwater     management  and     habitat     revitalization     for     plants     and     wildlife.     In     their     design  for     Tanner     Springs     Park     in   P  ortland,     Oregon     (see     figure     30),     local  stormwater     is     directed     into     what     is     essentially     a   restored     wetland,  with     native     plants     growing     in     shallow     pools  among     stone     steps     and     walking     paths.57   Once     again,     while     it     may     not     be     apparent     to     visitors  that     this     urban     park     plays     a   role     in     stormwater     management,     it     is     an  excellent     example     of     a   design     solution     that     integrates     aesthetic  considerations     with     infrastructure.     For     future     water­based     projects,  it     may     be     a   matter     of     combining     the     kinetic,     performative     aspects     of  Sea     Organ     and   W  avespout     with     the     infrastructural  aspects     of     the     projects     in     Oregon     and     Singapore,     illustrating     a   more     cooperative  relationship     between     water     and     the     built     environment.     It     is     also     worth  considering     the     role     that     plants     can     play     in     illustrating     water     as     a  source     of     life,     and     how     art     features     could     be     combined     with     water  harvesting     and     irrigation     systems     for     plant     life. 


“  Liveable     Cities,”   R  amboll     Studio     Dreiseitl  ,   accessed     February     4,  2017,   h  ttp://  .     57  “  Tanner     Springs     Park.”   R  amboll     Studio     Dreiseitl  .   accessed     February     4,  2017.   h  ttp://­springs­park  .  


Figure    30:     Ramboll     Studio     Dreiseitl,     Tanner     Springs     Park     (2010),     Portland,     OR.  Image     ©   CMS     Collaborative     

Another    project     by     Ned     Kahn,     also     in     Singapore,     comes     very     close  to     illustrating     this     point.   T  ipping     Wall  ,   a   collaboration     with  architect     Moshe     Safdie,     consists     of     10,000     hinged     metal     channels     on  the     facade     of     a   cooling     tower     (see     figure     31).     Water     entering     each  channel     causes     it     to     tip     left     or     right,     pouring     water     into     the     channel  below,     creating     a   dynamic     cascading     effect     across     the     surface     of     the  tower.58   While     this     piece     does     not     directly     interact     with     natural     water  systems,     the     water     is     continuously     reused,     and     it     is     an     example     of     an  aesthetic     feature     which     interacts     with     the     infrastructural     operation  of     a   building.     The     heating     and     cooling     process     is     transformed     into     a  sort     of     kinetic     performance     to     be     experienced     by     the     viewer. 


“  Tipping     Wall,”   N  ed     Kahn     Studios  ,   accessed     January     29,     2017,­wall/  .  


Figure    31:     Ned     Kahn,   T  ipping     Wall     (2011),     Marina     Bay     Sands,     Singapore.     Image     ©  Ned     Kahn     

At    the     Omega     Center     for     Sustainable     Living     in     Rhinebeck,     New  York,     John     Todd’s   E  co­Machine     (see     figure     32)     provides     on­site  treatment     for     all     water     used     on     the     premises.     Through     the     work     of  “  microscopic     algae,     fungi,   b  acteria,     plants,     and     snails,”     water     is  treated     without     chemicals,   a  nd     released     safely     into     the     ground     to  return     to     local     aquifers.59   The     “machine”     consists     of     both     indoor     and  outdoor     components,     with     vegetated     pools     in     a   greenhouse,     and  landscaped     wetlands     which     further     filter     the     water.     Visitors     can     not  only     walk     among     the     various     components,     viewing     the     machine     in     action,  but     there     is     also     educational     programing     at     the     center     to     teach     people  how     the     machine     works.     While     I   would     hesitant     to     categorize     it     as     be  an     “art     feature,”     the     Eco­Machine     is     an     excellent     example     of     green  building     technology     and     infrastructure     made     visible     and     tangible     to  building     users. 


“  ECO     MACHINE™,”   O  mego     Center     for     Sustainable     Living  ,   accessed  February     26,     2017,­in­action/key­initiatives/omega­center­for­sustainabl e­living/eco­machine%E2%84%A2  .  


Figure    32:     John     Todd,   E  co­Machine     (2009)     Center     for     Sustainable     Living,  Rhinebeck,     NY.     Image     ©   Architizer     

Like    some     of     the     works     involving     sunlight,     many     water­based  projects     also     involve     movement.     While     the     movement     of     the     sun     is     slow  and     observed     over     the     course     of     an     entire     day     or     year,     the     movement     of     is     quick,     and     easily   s  een.     Not     only     can     the     movement     of     water     be  water  seen,     but     it     can     also     be     heard,     with     sound     also     being     a   component     of  some     of     these     water­based     works.     Many     projects     also     involve     aesthetic  features     of     the     built     environment     integrated     into     water     infrastructure  processes,     such     as     rainwater     harvesting,     stormwater     mitigation,     water  purification,     and     irrigation     for     plant     life. 


There    are     limited     examples     of     works     which     directly     interact     with  natural     water     systems,     and     for     those     that     do     exist,     the     way     in     which  they     interact     is     not     always     clear.     There     are     many     water     features     in  the     built     environment     that     reuse     harvested     rainwater,     but     rarely     is     it  apparent     to     the     viewer.     Part     of     new     water­based     projects  developing     within     the     built     environment     will     involve     making     these     processes     and  interactions     observable     to   t  he     viewer.     This     may     involve     designing     more  dynamic     rainwater     harvesting     and     irrigation     systems     which     store     and  redirect     water     into     spouts     or     streams,     with     sound     and     visible     movement  activated     by     rainfall.     The     Supertrees     also     offer     a   unique     precedent     in  being     not     only     integrated     into     stormwater     retention     and     irrigation     but  also     a   source     of     renewable     energy.    Blowing     in     the     wind  Much     of     my     interest     in     works     that     interact     with     natural     elements  comes     from     their     capacity     to     illustrate     our     connection     other     with  living     things.     Both     humans     and     animals     depend     on     the     sun     for     warmth  and     illumination,     while     plants     require     it     for     the     process     of  photosynthesis.     Plants     and     animals     alike     need     water     for     hydration,     and  lastly,     we     all     need     air     to     breathe.     Wind     is     the     movement     of     air,     and  the     way     in     which     we     can     observe     it     with     our     senses.     Artist     Theo     Jansen  demonstrates     the     life­giving     power     of     air     quite     literally     with     his  Strandbeests  ,   skeletal     structures     of     plastic     pipes     and     bottles     which 


are    animated     by     the     wind     (see     figure     33).60   These     mechanical     animals  can     be     seen     marching     across     beaches     in     the     Netherlands,     propelled     only  by     the     sea     breeze. 

Figure     33:     Theo     Jansen,   S  trandbeest  .   Image   ©     Peabody     Essex     Museum     

Janet    Echelman’s     works     similarly     have     a   life     of     their     own.     Her  sprawling     multicolor     fishnet     structures     (see     figure     34)     stretch  between     buildings,     resembling     jellyfish     or     amoebas     morphing     and 


“  Theo     Jansen’s     Strandbeests,”   S  trandbeest  ,   accessed     February     4,     2017,  .  


rippling    in     the     wind.61   The     web­like     forms     physically     illustrate     the  concept     of     interconnectivity     common     to     systems     thinking. 

Figure     34:     Janet     Echelman,   A  s   I  f     It     Were     Already     Here     (2015),     Boston,     MA.  Image   ©     Melissa     Henry     for     Janet     Echelman     

Anthony    Howe     gained     international     attention     when     one     of     his  sculptures     was     integrated     into     the     design     for     the     cauldron     at     the     2016  Olympic     Games     in     Rio     de     Janeiro     (see     figure     35).     The     rotating  polished     metal     plates     and     spheres     spiraled     throughout     the     duration     of     the  games,     reflecting     fire     from     the     cauldron     to     dramatic     effect.  


  “About,”   J  anet     Echelman  ,   accessed     February     5,     2017,  .  


Figure    35:     Anthony     Howe,   R  io     2016     Olympic     cauldron  ,   Rio     de     Janeiro,     Brazil.  Photo     ©   Filipe     Costa     

While    being     one     of     his     largest     and     most     widely     viewed     pieces     to     date,  he     has     many     other     outdoor     kinetic     sculptures     which     remain     in     motion  through     the     power     of     the     wind,     while     reflecting     the     light     of     the     sun     figure     36).     His     ring­shaped     constructions     of     shiny     metal     discs  (see 


and    beads,     appear     to     simultaneously     expand     and     contract     as     they  continuously     rotate     with     the     smooth     biomorphic     movement     of     a   jellyfish  or     amoeba.62   The     perpetual,     fluid     movement     of     Howe’s     work     calls     to     mind  the     movement     of     wind     turbines,     which     makes     me     consider     ways     in     which  art     features     might     be     sources     of     renewable     energy. 

Figure     36:     Anthony     Howe,   L  ucea     II     (2015).     Image     ©   Anthony     Howe   


“  Lucea     II.”   A  nthony     Howe  .   accessed     February     18,     2017.  .  


While    the     power     of     wind     can     be     demonstrated     through     motion,     it  can     also     be     done     so     through     sound.     Architects     Mike     Tonkin     and     Anna     Liu  turned     wind     into     music     with     their     Singing     Ringing     Tree  ,   located     on     a  hilltop     in     Burnley,     England     (see     figure     37).     Much     like     the     sound     made  by     blowing     across     the     top     of  a   bottle,     this     twisting     sculpture     of     open­ended     metal     tubes,     catches     the     hillside     wind,     transforming     it  into     different     musical     tones.63   As     the     wind     changes     direction,     the     tree  resonates     with     a   constantly     changing     song. 

Figure     37:     Mike     Tonkin     and     Anna     Liu,   S  inging     Ringing     Tree     (2006),     Burnley,  England.     Image     ©   Tonkin     Liu   


“  Singing     Ringing     Tree,”   T  onkin     Liu  ,   accessed     February     26,     2017,­ringing­tree  .  


Harry    Bertoia,     while     known   f  or     his     angular     light­reflecting     pieces,     is  also     well     known     for     his     “sonambient”     sculptures,     clusters     of     metal  rods     which     resonate     when     hit     against     each     other.     Although     most     of     his  works     were     set     indoors     and     require     human     touch     to     be     activated,     he  created     several     outdoor     public     works     are     animated     by     the     wind.64     which  His     works     for     the     Standard   O  il     Company     in     Chicago     (see     figure     38)  included     several     arrays     of   m  etal     rods     situated     in     a   shallow     reflecting  pool.     The     pieces     were     later     removed     and     installed     outside     of     what     is  now     the     Aon     Center     (also     in     Chicago).65   Like     river     reeds,     the     metal  rods     sway     in     the     wind,     making     noise     when     they     hit     each     other. 


  “About     Bertoia     Sonambient,”     Harry     Bertoia     Foundation,     accessed  February     5,     2017,   h  ttp://­bertoia­sonambient/  .     65  “  Bertoia     Public     Works     Timeline.”     Harry     Bertoia     Foundation.     accessed  February     5,     2017.­bertoia­public­works/public­works­timeline/  .  


Figure    38:     Harry     Bertoia,     Standard     Oil     Plaza     (1974),     Chicago,     IL.     Image   ©    Design     Applause     

Ned    Kahn,     while     known   f  or     his     works     involving     water,     is     perhaps  best     known     for     his     wind­based     works.     His     “wind     veils”     or     “shimmer  walls”     consist     of     grids     of   m  any     small,     hinged,     freely     moving     metal 


pieces,    often     incorporated   i  nto     the     facades     of     buildings.66   In     one     of  his     largest     pieces,   T  urbulent     Line  ,   a   collaboration     with     Urban     Art  Projects     (UAP)     for     the     Brisbane     Airport,     117,000     aluminum     panels     are  suspended     from     the     side     of     a   parking     garage     (see     figure     39).     Measuring  eight     stories     and     500     square     meters,     each     panel     moves     freely     in     the  wind,     illustrating     the     patterns     of     air     movement,     while     reflecting     the  light     of     the     sun.67   The     dynamic     facade     behaves     much     the     way     water     does,  with     waves     and     ripples     extending     across     the     surface.     By     engaging  directly     with     wind     and     sun,     referring     to     water     through     movement,     and  also     existing     on     such     a   grand     scale,     Kahn’s     work     provides     some     of     the  most     effective     examples     of     interaction     between     the     natural     and     built  environment. 


“  Wind,”   N  ed     Kahn  ,   accessed     February     18,     2017,  .     67  “  Ned     Kahn,     Turbulent     Line,”   U  AP     Studios  ,   accessed     February     18,     2017,­airport/  .  


Figure    39:     Ned     Kahn,   T  urbulent     Line     (2012),     Brisbane,     Australia.     Image     ©   Urban  Art     Projects     

Like    many     of     the     water­based     projects,     wind­based     works     also  often     involve     sound     and     movement.     Additionally,     the     continuous  movement     of     Anthony     Howe’s     sculptural     work     allows     us     to     consider     how  wind­based     art     features     could     be     designed     to     harness     the     power     of     wind  in     order     to     generate     energy.    Comprehensive     analysis  After     reviewing     the     selected     projects     involving     sunlight,     water,  and     wind,     I   found     that     they     all     display     an     interaction     between     the  natural     and     built     environment     through     employing     a   few     common  strategies.     The     most     notable     characteristic     of     these     works     is     their 


illustration    of     movement.     Sunlight­based     works,     such     as     those     of     James  Carpenter     (see     figures     17     and     18),     demonstrate     the      movement     of     the  earth     around     the     sun     (often     perceived     as     the     movement     of     the     sun  itself),     through     changes     in     shadow     size     and     orientation.     The     movement  in     these     works     takes     place   v  ery     slowly,  throughout     the     day     or     year.     The     element     of     movement     in     water     and     wind­based     works     is     often  much     more     physically     immediate.     Ned     Kahn’s   T  ipping     Wall     and     Turbulent  Line     (see     figures     31     and     39)     are     notable     examples     of     kinetic     elements  within     the     built     environment     that     respond     to     stimuli     from     the     movement     water     and     wind.     In     addition     to     the     element     of     visible     movement,  of  water     and     wind­based     works   a  lso     respond     to     stimuli     from     the     natural  environment     through     the     generation     of     sound.   N  ikola     Bašić’s   S  ea     Organ  and     Tonkin     Liu’s   S  inging     Ringing     Tree     (see     figures     26     and     37)     are     both  excellent     examples     of     works     that     transform     the     movement     of     water     and  air     into     an     audio     experience.  Sunlight­based     works     are     distinct     in     their     use     of     projection     and  reflexion,     which     is     specifically     impactful     when     color     is     introduced.  The     works     by     James     Erskine   a  nd     Olafur     Eliasson     (see     figures     21     and     22)  are     examples     of     projects     where     colored     glass     and     prisms     are     combined  with     sunlight     to     project     color     into     interior     spaces.     While     this     design  technique     may     not     be     suitable     for     all     spaces,     I   see     it     as     one     that     has  not     yet     been     fully     exploited     and     could     benefit     from     further  exploration. 


Water    based     works     are   u  nique     in     their     ability     to     illustrate     the  relationship     between     water     and     plant     life,     and     also     in     the     way     they  lend     themselves     to     being     integrated     into     water­related     infrastructure,  such     as     rainwater     harvesting,     stormwater     management,     water     treatment,  and     irrigation.     While     the   E  co­Machine     and     the  design     for     Tanner     Springs     Park     (see     figures     32     and     30)     demonstrate     the     relationship  between     water     and     plant     life,     I   still     see     a   design     opportunity     to     more  explicitly     illustrate     the     act     of     harvesting,     managing,     and     reusing  water     in     the     built     environment.     This     could     involve     creative     methods     of  collecting     and     routing     water     in     ways     that     can     be     easily     observed     by  occupants     of     these     environments.     In     many     cases     these     pieces     would  remain     dormant     most     of     the   t  ime,     only     becoming     activated     during  rainfall.  All     types     of     projects,     whether     they     involve     sun,     water,     or     wind,  have     the     potential     to     generate     energy.     As     previously     discussed,     the  Supertrees     (see     figure     29)     contain     solar     panels     and     water­powered  turbines,     but     these     components     are     not     apparent     to     the     viewer.     Anthony  Howe’s     rotating     wind­based     sculptures     (see     figure     36)     do     not     generate  energy,     but     they     definitely     appear     as     if     they     could.     Going     forward,  there     is     certainly     room     for     further     development     in     exploring     the     role  that     art     features     can     play   i  n     contributing     to     renewable     energy     systems  within     buildings,     in     a   way   t  hat     can     be     easily     observed.  In     developing     future     projects,     it     is     also     worth     noting     that  certain     types     of     works     are     better     suited     for     certain     climates.     A 


sunlight­based    work     would     be     more     appropriate     in     a   desert     town     than     it  would     be     in     the     cloudy     Pacific     Northwest,     while     water­based     works  would     function     more     effectively     in     tropical     climates     where     there     is  heavy     rainfall.     It’s     no     coincidence     that     Harry     Bertoia’s     wind  sculptures     (see     figure     38)     are     located     in     the     city”     of     Chicago.      “windy  When     choosing     sites     to     locate     these     projects,     it     is     also  important     to     consider     where     the     need     is     greatest.     While     a   great     deal  of     ecological     art     is     situated     in     the     natural     environment,     I   believe  that     these     works     are     most     effective     in     urban     spaces.     Through  integrating     art     features     involving     sunlight,     water,     and     wind,     we     can  not     only     enhance     the     built     environment     with     points     of     aesthetic  interest,     but     also     create     a   strong     ecological     presence     in     a   space     that  might     otherwise     be     lacking.     Design     proposals  As     an     artist     and     designer,     it     would     be     difficult     for     me     to  research     ecological     art     features     without     feeling     the     need     to     design     a  few     myself.     Also,     being     that     art     which     interacts     with     sunlight,     water,  and     wind     is     something     of     a   budding     genre,     it     is     useful     for     me     to  continue     this     narrative     and     elaborate     upon     some     of     the     design  strategies     that     I’ve     identified.     My     proposals     are     early     conceptual     which     can     be     further     developed     at     a   later     date     if     and     when     the  designs  designs     are     submitted     and     accepted     as     projects.   


City    Lights  My     first     sunlight­based     project     is     intended     to     illustrate     the     act  of     collecting     and     utilizing     solar     energy     in     an     urban     setting.     The     work  consists     of     a   series     of     4­foot­wide     square     and     triangle­based  metal­framed     towers     between     12     and     26     feet     tall.     The     top     surface     of  each     tower     is     slanted     at     a 4  5­degree     angle     and     oriented     to     be     facing  south,     consisting     of     a   photovoltaic     panel     facing     skyward,     a   high  capacity     battery     within,     and     a   panel     of     LED     lights     on     the     underside.  During     the     day,     the     solar     panels     collect     energy     to     be     stored     in     the  batteries,     which     is     then     released     as     light     in     the     evening     (see     figures  40     and     41).   The     towers     would     ultimately     be     located     in     a   park     within     a   larger  city,     in     which     comparison     could     be     drawn     between     the     silhouettes     of  the     towers     and     the     city     skyline.     The     towers     are     essentially     symbols     of  buildings,     existing     on     a   slightly     more     human     scale,     in     which     people  can     walk     in     among     them.     The     collection,     storage,     and     use     of     solar     and  energy     within     the     sculptures     is     intended     to     make     people     consider     how  solar     energy     can     be     utilized     within     the     built     environment.     The  vertical     orientation     of     the     towers     will     also     result     in     elongated  shadows     which     move     across     the     ground     during     the     day     the     angle     of  as     the     sun     changes.     The     geometric     nature     of     this     work     would     allow     for     it  to     be     designed     with     custom     heights     and     configurations     depending     upon  where     it     is     located. 


Figure    40:     Clark     Rendall,   C  ity     Lights     (2017),     Daytime     view   

Figure     41:     Clark     Rendall,   C  ity     Lights     (2017),     Evening     view   


Spectrum    Shelter  My     second     sunlight­based     project,     like     the     work     of     Olafur  Eliasson     (see     figure     22),     combines     the     movement     of     the     sun     with  colored     panes     of     glass,     to   c  reate     a   patterned     color     projection     which  changes     throughout     the     day     and     year.     The     tilted,     tent­shaped     metal  frame     construction     is     approximately     8   feet     wide     by     8   feet     tall     at     one  end     and     20     feet     wide     by     20     feet     tall     at     the     other     end.     The     structure  is     oriented     length­wise     to     the     north     and     south,     with     vertical     supports  spaced     about     2   feet     apart,   e  ach     holding     several     panes     of     colored  glass.     The     eastern     facade     contains     cooler     colors,     while     the     western     contains     warmer     colors     (see     figures     42     and     43).   facade  The     colors     on     the     eastern     facade     are     intended     to     emphasize     the  cooler     light     temperature     at     sunrise,     while     those     on     the     western     facade  enhance     the     warmer     light     temperature,     or     “golden     hour”     experienced  before     sunset.     The     metal     frame     structure     casts     shadows     that     move  throughout     the     day,     while     the     interior     is     illuminated     with     cooler  colors     earlier     in     the     day,   a  nd     warmer     colors     later     in     the     day.     The  structure     would     be     best     suited     for     a   wide­open     space     such     as     a   public  plaza,     but     could     also     be     used     as     an     entry     lobby,     or     corridor     space  connecting     two     parts     of     a   building.   


Figure    42:     Clark     Rendall,   S  pectrum     Shelter     (2017),     Morning     view,     East     facade   

Figure     43:     Clark     Rendall,   S  pectrum     Shelter     (2017),     Afternoon     view,     West     facade 


Water    Garden     I   (Motion     /   Energy     /   Light)  For     both     water­based     works,     I   felt     it     would     be     most     effective     to  design     indoor     works     which     illustrate     the     way     rainwater     can     be  harvested     and     reused     within     buildings.     Both     projects     involve  harvesting     systems     on     the     roof     which     bring     water     down     into     an     interior  courtyard     with     a   pool     containing     aquatic     plant     life,     and     possibly     fish  and     other     marine     life     as     well.  The     first     project     utilizes     moving     water     to     generate     energy.     A  chute     directs     harvested     rainwater     into     a   series     of     wheels,     which  rotate,     releasing     water     into     the     pool     below     (see     figure     44).     While     the  wheels     are     designed     to     be     aesthetically     elegant     visual     components,  they     also     power     generators     which     serve     as     a   source     of     electricity  within     the     building.     The     wheels     remain     still     during     most     times,     and  are     only     put     in     motion     during     rainfall.     The     act     of     generating  electricity     is     illustrated   t  hrough     a   series     of     underwater     lights     which     illuminated     when     the     wheels     are     activated.  become 


Figure    44:     Clark     Rendall,   W  ater     Garden     I   (2017) 

Water     Garden     II     (Sound)  The     second     water­based     project     consists     of     a   similar     environment,  but     in     place     of     of     components     which     rotate,     instead     involves  components     which     vibrate     and     resonate     with     sound     when     exposed     to  moving     water.     Building     upon     the     work     of     Jaume     Plensa     (see     figure     28)  water     is     directed     through     a   series     of     chains     suspended     from     the  ceiling,     causing     the     chains     to     rattle,     while     some     of     the     chains     are  placed     above     bells     located   n  ear     the     surface     of     the     pool.     Water     from  the     chains     falls     onto     the     bells     creating     a   soft     ringing     sound     as     well  (see     figure     45). 


Both    versions     of     the   W  ater     Garden     portray     water     as     an     activating  element,     which     brings     the     works     to     life.     The     idea     of     water     as     a  life­giving     element     is     also     emphasized     by     the     presence     of     aquatic  plant     life.     The     pools     remain     full     at     all     times,     circulating     the  existing     water,     and     being     replenished     with     new  water     during     rainfall,     allowing     excess     water     to     then     be     routed     to     additional     irrigation  systems     on     the     grounds,     or   t  o     be     reutilized     in     toilets     or     as     process  water     within     the     building. 

Figure     45:     Clark     Rendall,   W  ater     Garden     II     (2017)     

Pendant    Bridge  Building     upon     the     work     of     Ned     Kahn,     my     first     wind­based     project  is     integrated     into     the     support     structure     of     a   pedestrian     bridge,     and    70 

intended    to     demonstrate     the     movement     of     the     wind     in     a   slightly     more  three­dimensional     setting.   I  n     this     work,     two     columns     support     larger  diagonal     cables     connected     to     the     base     of     the     bridge,     while     additional  vertical     cables     extend     between     the     diagonal     cables     and     the     base.     The  vertical     cables     hold     varying     numbers     triangular,     pendant­shaped  of     aluminum     panels     which     rotate     freely     in     the     wind     (see     figures     46     and  47).  Much     like     a   contemporary     version     of     a   weathervane,     the     pendants  indicate     the     direction     of     the     wind.     Viewers     can     walk     across     the  bridge,     among     the     pendants,     experiencing     the     changing     direction     of     the  wind     through     cues     within     an     immersive     space.  visual    

Figure     46:     Clark     Rendall,   P  endant     Bridge     (2017) 


Figure    47:     Clark     Rendall,   P  endant     Bridge     (2017),     First­person     view 

Sail  My     second     wind­based     project     is     intended     to     demonstrate     the     act  of     harnessing     the     power     of     wind     to     generate     energy     in     an     urban  setting.     This     work     is     designed     to     crown     the     top     of     a   fairly     tall  building,     and     can     be     viewed     from     the     roof     or     the     street     below.  Extending     upward     from     the     parapet     walls     of     the     roof,     two     diagonal  metal     rods     on     opposite     corners     meet     in     one     corner     to     create     a  triangular     sail     shape     on     two     sides     of     the     building.     Within     the  structure     is     a   grid     containing     many     circular     micro­turbines,     which  rotate     in     the     wind,     generating     electricity     which     can     be     utilized  within     the     building     (see     figure     48).  The     turbines     consist     of     blades     of     contrasting     colors,     making  their     movement     more     apparent     during     the     daytime.     Each     turbine     also  contains     an     LED     light     in     the     center     which     will     brighten     and     dim 


depending    upon     the     speed     at     which     it     is     rotated     (see     figure     49).     The  design     would     be     best     suited     for     taller     buildings     in     coastal     areas     or  other     locations     where     there     is     continuous     breeze     from     a   consistent  direction. 

Figure     48:     Clark     Rendall,   S  ail     (2017),     Daytime     view     from     above   


Figure    49:     Clark     Rendall,   S  ail     (2017),     Nighttime     view     from     below 

Areas     for     further     research  In     reviewing     the     existing     projects     involving     sunlight,     water,     and  wind,     which     then     led     to     my     own     designs,     I   only     covered     the     most  relevant     projects     I   was     able     to     find.     In     addition     to     the     less  exemplary     works     that     I   found     but     did     not     include     in     my     research,     there  are     certainly     many     other     projects     out     there     that     have     not     been  sufficiently     documented.     I a  lso     chose     to     limit     my     research     to  contemporary     projects,     while     there     are     plenty     of     examples     of     building  features     that     interact     with     sunlight,     water,     and     wind     within     ancient     and     architecture,     as     well     as     vernacular     architecture.     For     a   more  art 


thorough    account     of     works     interacting     with     these     natural     forces,     a  more     rigorous     cataloging     of     all     projects     and     periods     would     be     needed.  My     proposal     that     we     enhance     the     built     environment     with     ecological  art     features     relies     upon     the     belief     that     such     features     will  demonstrate     the     interaction     between     the     natural     and     environment,     built  and     raise     awareness     of     our   r  elationship     with     other     living     things.  While     there     is     a   fair     amount     of     literature     related     to     the     social     and  economic     benefits     of     biophilic     design,     my     research     could     certainly  benefit     from     a   more     empirical     study     of     how     such     art     features     impact  the     built     environment,     and     if     they     do     indeed     have     an     effect     on  people’s     perception     of     our   r  elationship     with     the     natural     world.    Conclusion  As     green     building     technology     advances,     we     will     continue     to     design  buildings     that     utilize     energy     and     natural     resources     more     efficiently,  and     have     a   reduced     negative     impact,     or     possibly     a   restorative     effect  on     the     natural     environments     in     which     they     exist.     At     the     same     time  however,     we     must     also     design     spaces     that     demonstrate     this     positive  relationship     between     the     built     and     natural     environments     to     the     people  who     occupy     these     spaces.     This     can     be     done     through     thoughtfully  integrating     art     features     within     the     built     environment     that     interact  with     natural     elements,     such     as     sunlight,     water,     and     wind.     Through  active     collaboration     between     artists,     architects,     and     designers,  buildings     of     the     future     will     not     only     function     sustainably,     but     will 


also    communicate     messages     of     environmental     awareness,     challenging  people     to     live     with     a   greater     sense     of     appreciation     for     the     natural  world     and     a   meaningful     understanding     of     our     connection     with     all     other  living     things.    All     design     proposal     concepts     and     imagery     property     of     the     artist,   ©     Clark     Rendall     2017.       


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Clark rendall sun water wind 052617  

Graduate thesis on the intersection of art, ecology, and the built environment

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