بکارگیری معماری پارامتریک در طراحی معماری اسلامی

طیبه کریمی ، زهرا دهقانی ، هادی کشمیری ، خسرو موحد

 

چکیده

با وجود پیشرفت هاي اخیر در زمینه کامپیوتر و توسعه آن در بخش معماري، معماران توانسته اند طرح هاي پیچیده و نوآورانه را خلق کنند که پیش از این فکر کردن درباره آنها نیز بسیار سخت بود. کامپیوتر توانسته مشکل حل مسائل سخت معماري را حل کنند و در مواقعی وظایف معمار را به عهده بگیرد. ولی این سوال مطرح است که آیا در آینده کامپیوتر جاي معمار را خواهد گرفت و طراحی ها نیازي به وجود معمار به عنوان خالق اثر نخواهد داشت؟ بحران دیگري که با وجود کامپیوتر براي معماري پیش آمده، جدا شدن بیش از پیش معماري از ریشه هاي خود، یعنی معماري سنتی است. و در این بین حلقه مفقوده اي بین معماري سنتی ما و معماري امروز وجود دارد که براي پیدا کردن این حلقه مفقوده و اتصال این دو، معماري پارامتریک می تواند نقشی در اتصال این دو داشته باشد. هدف از این مقاله بررسی این مسئله است که معماري پارامتریک چگونه می توانذ نقش اتصال دهنده بین معماري سنتی و معماري امروزي را بازي می کند. روش این تحقیق اسنادي و کتابخانه اي بوده و از نوع تحلیلی توصیفی و کاربردي می باشد.

کلمات کلیدی: معماری، دیجیتال، پارامتریک، طراحی، نرم افزار

 

مقدمه

سابقه طراحی بشر به زمان سکونت در غارها می رسد و این تجربه طراحی معماري سابقه اي چندین هزار ساله دارد. با به بوجود آمدن کامپیوتر، بشر توانست از آن در بعضی کارها کمک بگیرد. اما به تازگی و در دهه هاي اخیر تجربه معماري پارامتریک، افق هاي نو و بدیعی را براي معماران گشوده است البته تمام تأثیراتی که معماري پارامتریک بر معماري گذاشته مثبت و به نفع معماري نبوده است ولی در کل ما در این بحث به تأثیرات مثبتی که این معماري می تواند بر روي معماري امروز ما بگذارد را شرح می دهیم .اکنون این سوالات مطرح است که آیا در آینده کامپیوتر جاي معمار را خواهد گرفت؟ و طراحی ها نیازي به وجود معمار به عنوان خالق اثر نخواهد داشت؟ همچنین حلقه مفقوده بین معماري سنتی و معماري مدرن کجاست ؟ و آیا معماري پارامتریک می تواند نقشی در اتصال این دو را بازي کند؟

 

اهدف این مقاله مقایسه نقش معمار و کامپیوتر در طراحی است. و همچنین بررسی این مسئله که معماري پارامتریک چگونه می توانذ نقش اتصال دهنده بین معماري سنتی و معماري امروزي را بازي می کند.

 

پیشینه تحقیق

از گذشته دور وظیفه طراح میل دادن طراحی به سمتی بوده که با استفاده از امکانات و ابزار موجود محصول نهایی طراحی حاصل شود و این ابزارها در اختیار طراح بوده است.

 

در روشهاي سنتی طراحی، طراح حق مالکیت بر طرح خود را داشته ولی با پیدایش کامپیوتر، با وجود اینکه طراح و برنامه نویس می توانند گزینه هاي مختلفی را انتخاب کنند ولی در آخر ممکن است جواب کامپیوتر به علت استفاده از متغیرهاي تصادفی قابل حدس زدن نباشد و این از خصوصیات طراحی با کامیپوتر است.

 

اما همیشه نیز نمی توان به ذهن انسان تکیه کرد. چون ذهن انسان در سه عامل دقت و سرعت و حافظه ممکن است به مشکل بربخورد. محدودیت توان محاسباتی ذهن انسان از دیگر عواملی است که می توان به این مشکلات افزود. اختراع چرتکه و ماشین حساب این مطلب را تایید می کند. با پیدایش کامپیوتر این مشکل به نظر می رسد دیگر وجود نداشته باشد.

 

در دو دهه اخیر، معماران زیادي از طراحی دستی و نگرش اجرایی به معماري، به سمت طراحی کامپیوتري و فرم محور در معماري روي آورده اند. این جابه جایی در عین حال که مؤثر بوده است، ولی هنوز هم به کمال مطلوب خود نرسیده است. یک دلیل این مطلب عدم آموزش معماري الگوریتمی براي معماران می باشد و دلیل دیگر عدم درك صحیح از ادبیات طراحی دیجیتال است. (گلابچی، ۱۳۹۱،(۱۶

 

از حدود سالهاي ۱۹۷۰ به بعد در دفاتر معماري روشی به کار گرفته شد که با این عقیده شکل گرفته بود که کامپیوتر و طراحی الگوریتمی بیش از آنکه یک رقیب یا یک مقلد یا یک جانشین براي طراحان باشد، نقش یک همکار، مکمل و تقویت کننده را در فرایند طراحی دارد. در آن سالها ماشین کامپیوتر به عنوان یک کمک و راهنما و وسیله اي براي دستیابی به آمال و آرزوهاي معماران، معرفی می شد. (گلابچی، ۱۳۹۱،(۲۰

 

نقش کامپیوترها در فرایند طراحی معماري در ابتدا این بوده است که تلاش هاي انسان را در فرایند طراحی به نوعی تکرارپذیر کند و در واقع کامپیوتر را در جایگاه طراح انسانی قرار دهد. بعدها این نقش تغییر کرد و سیستم هایی به وجود آمد که نقش یک کمک طراح هوشمند را براي طراح انسانی به عهده میگرفتند. این کمک طراح، به طراح این امکان را میداد تا از انجام کارهاي جزئی و تکراري در روند طراحی پرهیز کند. امروزه نقش کامپیوتر از یک ابزار ترسیم و یا مدل سازي فراتر رفته است و می تواند نقش یک پردازشگر فرم ها و اطلاعات معماري را ایفا کند. در حالی که پیش بینی میشود در آینده، نقش کامپیتر در طراحی از نقشهاي امروزي آن هم فراتر رود، بهتر است از حالا به دنبال جواب این پرسش بود که وقتی با فرایندهاي محاسباتی و الگوریتمی اقدام به طراحی میشود، در واقع طراحی به اسم چه کسی باید ثبت شود؟

(گلابچی،۱۳۹۱،(۲۶

در طراحی برنامه هاي کامپیوتري، مرتب به این فکر هستند که ذهن انسان را تعقیب کنند تا بتوانند مثل آن برنامه را طراحی کنند و در واقع برنامه را تقلیدي از ذهن انسان بسازند. با این اوصاف طراحی با کامپیوتر از دو پردازشگر که یکی ذهن انسان است و یکی کامپیوتر گذشته و حتی در مواردي نیازي به دخالت ذهن انسان نیست و تنها کامپیوتر مراحل پردازش را از ابتدا انجام می دهد و انسان تنها آن را مشاهده کند و مراحل پردازش و تصمیم گیري را عوض کند.

 

این سوءتفاهم همیشه بوده است که وقتی کسی ادعا میکند طراحی دیجیتال انجام میدهد در واقع فقط از نرمافزارهاي کامپیوتر استفاده کرده است یااینکه به معناي واقعی طراحی دیجیتالیکرده و تعریف جدید طراحی دیجیتال را اجرا کرده است.

 

در حقیقت این بناي خانهي اپراي سیدنی بود که موجب ارائه نوعی نرم افزار پیشرو در زمینهي طراحی به کمک کامپیوتر شد. مدلسازي دیجیتال، امکان تحلیل آسانتر سازهي بنا در حد پرداختن به جزئیات قطعاتی که بعدها قرار بود به یکدیگر متصل شوندرا فراهم کرد. (گلابچی،۱۳۹۱، (۳۰

 

از دیدگاه نظري، گروه مدل سازان فاستر ، معتقد است که طرح هاي پیچیده و فرم هاي خیره کننده را نیز می توان به وسیلهي احجام اولیه ي هندسی تحلیل کرده و از این راه قابلیت اجراي طرح را افزایش داده و هزینه هاي ناشی از عدم یکریخت و هم اندازه بودن قطعات را کاهش داد. این نوع نگرش در مقایسه با نگرش دفتر فرانک گري که در آن نظم پذیري طرح چندان مورد توجه نیست، قابل ملاحظه است. به همین دلیل در بیشتر پروژه هاي بدیع و جذابی که در دفتر فاستر اجرا می شود، نظمپذیري هندسی و فرایند ساده کردن طرح مشاهده می شود. (گلابچی،۱۳۹۱، (۳۲

 

برنهارد فرانکن که شرکت تحت مسئولیت او پروژه هاي منحصر به فردي را براي غرفه هاي شرکت بی.ام.و. در نمایشگاه هاي گوناگون اجرا کرده است، در موضوع رویکرد دیجیتال به معماري و فضاسازي، ایده هایی دارد. فرانکن معتقد است که پروژه هاي اجرا شده ي او براي شرکت بی.ام.و.، بیشتر شبیه ساخت قایق مسابقه و هواپیما است، تا ساخت ماشین. به عبارت دیگر فرانکن معتقد است که عمل ساختمان سازي با بهره گیري از ابزارهاي دیجیتال عملی نیست که از پروژه اي به پروژهي دیگر و یا در یک پروژه (در میان اجزاي پروژه) تکرارپذیر باشد. بلکه هر ساختمان در فرایند طراحی و تولید دیجیتال خود، صاحب خصوصیات و اجزاي منحصر به فردي می شود که تنها براي آن ساختمان تولید شده اند. بنابراین ساختمان هاي فرانکن هر کدام از نظر نوع و شکل قطعات و تنوع فرمی آن منحصر به فرد هستند. به دلیل همین رویکرد است که فرانکن، تولید هر ساختمان را »فرصتی تکرارناپذیر در سایت مورد نظر« تلقی می کند. (گلابچی،۱۳۹۱، (۳۷

 

این شرکت با استفاده از روش»تبعیت فرم از نیرو«سعی کرد مدلسازي خود را بر فرم بنا کند و به این وسیله به نسبت پارامترهاي محیطیآن را انعطافپذیرکرد تا بتواند از نیروهاي سایت اثر بپذیرد. به این صورت مدلسازي میتواند پارامتریک باشد.

 

طراحی

براي رسیدن به بحث راهکارهاي اجرایی کردن معماري اسلامی به وسیله معماري اسلامی به وسیله معماري پارامتریک باید ابتدا به موضوع طراحی و فرایند آن بپردازیم و امکان هاي موجود را بررسی کنیم.

 

-۳-۱ تعاریف

طراحی از دیدگاه مهندسی عبارت است از خلق یا ایجاد یک محصول در جهت پاسخگویی به نیازهایی از پیش تعریف شده. به عبارت دیگر، طراحی یک فعالیت هوشمندانه در جهت هدفی خاص است. طراحی مهندسی شامل دو جنبه ي اکتشافی و اقتباسی است. در جنبه ي اکتشافی طراحی، طراح نیاز دارد تا بداند چه نوع ساختاري با چه مشخصاتی بایدا به کار ببرد، تا به هدف خاص خود برسد و آن را ابداع کند و در جنبه اقتباسی، طراح تلاش می کند تجربات قبلی در مورد مسائل مشابه را فراگرفته و آن را براي مسئله خود به کار گیرد. (گلابچی،۱۳۹۱، (۱۱۵

 

در تعریف طراحی به صورت عام، می توان گفت طراحی یک فعالیت مهندسی براي خلق یک ساختار جدید با معیارها، محدودیت ها و الزامات خاص به منظور تأمین خواسته هایی است که از قبل تعیین شده اند. به طور طبیعی، طراحی داراي مراحل یا فازهاي مختلفی است که در هر یک از آنها عمق طراحی، میزان پرداختن به جزئیات، نوع اطلاعات ورودي، راهبردهاي طراحی و نتیجه متفاوت است. (گلابچی،۱۳۹۱، (۴۳

 

(شکل و ساختمان سی سی تی وي در چین که مرکز تلویزیونی چین (شکل است. مثالهاي دیگر این مورد ساختمان Green Office در لندن و برجهاي خم شده ( (Cranked Tower و برج سازه منشوري ( (Prismatic Structure Tower (شکل

-۳-۲ طراحی دیجیتال

در بحث تفاوت هاي بین کامپیوتر و انسان باید گفت که این تفاوت ها مشکلاتی براي طراحی به وجود نمیآورند و تواناییهاي هر کدام مکمل همدیگر شده و نیازي نیست قصران محاسبه و پیچیدگی هاي عددي دیگر به عنوان ضعف هاي انسان دانست. این نگرش با وجود کامپیوتر برطرف شده است. در واقع کامپیوتر به عنوان پردازشگر بعد ذهن انسان می تواند بسیاري از پیچیدگی هاي خلق فرم را حل کرده و به ذهن انسان قدرت بیشتري دهد و می تواند در مواردي جایگزین ذهن انسان شود. البته این جایگزینی کامپیوتر به جاي ذهن در طراحی تعریف ویژه اي دارد. یعنی صرف اینکه از نرم افزارهاي کامپیوتر استفاده شود و با آن طراحی ترسیم شود، نمی توان آن را طراحی به وسیله کامپیوتر دانست تنها از بخشی از ابزارهاي کامپیوتر استفاده شده است.

 

دنیاي طراحی دیجیتال با دنیاي طراحی دستیکاملاً متفاوت است. طرح ها و کانسپتهاي غیرقابل درك و تصور به وسیله ذهن انسان به راحتی با کامپیوتر قابل انجام است. ولی این ابزارها و طراحی دیجیتال مضراتی هم دارد و آن این است که راحتی استفاده از این ابزارها باعث شده طرح هاي مبهم و ناشناخته اي تولید شوند که گذشته از بخش عملکرد و ایستایی آنها، عدم پذیرش عموم مردم به عنوان معماري مردمی، معضل بزرگی براي این ساختمان ها شده است.

 

وقتی طراحی را به وسیله کامپیوتر انجام می دهیم، دیگر نیازي نیست نگران محدودیت هاي ذهن انسان باشیم ولی باید در نظر داشته باشیم که کامپیوتر تنها یک همکار براي بالا بردن قدرت تصور انسان است. با استفاده از الگوریتم و روشهاي محاسباتی پیشرفته طراحان می توانند، طرح هایی پیچیده که تا پیش از این امکانش برایشان میسر نبود را طراحی کنند.

 

با سیستم هایی که براي طراحی با استفاده از روشهاي محاسباتی و الگوریتمی به وجود آمده، انتظارات جدیدي براي طراحان به وجود آمده. البته این تغییر روش بیشتر در ذهن برنامه نویسان انجام شده و طراحانی که قابلیت طراحی را به کامپیوتر می دهند،آن را طراح می باشند.

 

کانسپت یا مرحله اول طراحی که تا به امروز هیچ دستگاهی نتوانسته جاي آن را بگیرد به چهار مؤلفه تقسیم می شود. اول مسئله طراحی، دوم طراح، سوم چند آلترناتیو مختلف و چهارم مقایسه و ترکیب طرح هاي مختلف الگوریتم هاي ژنتیک می توانند یک حد اولیه اي را براي طرح اولیه آماده کنند که می تواند نقطه شروع خوبی باشد. الگوریتم هاي ژنتیک قدرت بالایی در ترکیب و مقایسه و انتخاب راه حل ها دارند.

 

شکل گیري کانسپت طراحی در واقع ترکیب شدن افکار و ایده ها براي تشکیل یک فرم در ابتدایی ترین مراحل آن است، ولیلزوماً به معناي ظاهر شدن ناگهانی فرم نیست. استفاده از منطق الگوریتمی در واقع به هم پیوند دادن و یکی کردن افکار و تلاش هاي مبهمی است که براي کشف امکانات موجود انجام می شود. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۶ در این بین می توان با مطالعه تجربیات دیگران، فرایند طراحی معماري دیجیتال نامید که در آن فرایند از تکنیک هایی استفاده شده باشد که بین مدل کامپیوتري و دیجیتال ساخته شده از محصول و فرایند از یک طرف و مراحل تولید آن از طرف دیگر، رابطه اي خودکار (به معناي دخالت نداشتن انسان) وجود داشته باشد. به این معنا که در فرایند تولید، نیازي به حضور انسان به عنوان تعبیر کننده و تفسیر کننده مدل دیجیتال براي دستگاه تولید نباشد. فرایند تولید در معماري می تواند طیف گسترده اي از فعالیت ها را شامل شود. این طیف می تواند از تولید جزئی ترین قطعات یک ساختمان تا سرهم کردن اجزاي اصلی یک ساختمان براي دستیابی به فرم نهایی را شامل شود. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۹۱

و برج کنو شکل در لندن ( (Beehive Tower (شکل ، برج استوایی در لندن ( ( Tropic Tower و برج مورفوژنز در لندن ( ( Morphogenesis Tower (شکل

و برج باد ابوظبی ( ( Wind Tower و برج دره منحنی در لندن ( Curvy (Canyon Tower (شکل و برج باغهاي آسمانی در لندن ( ( Sky Garden است.

 

در استفاده از فرایند دیجیتال باید توجیه مناسب استفاده از این روش بررسی شود که می تواند زمان، قیمت یا دقت باشد.

 

در غیر این صورت استفاده از این سیستم ها به صورت نمایشی و غیرضروري است. در انجام این فرایند دیجیتال ممکن است بخشی آن فقط توسط کامپیوتر و تجهیزات جانبی آن انجام شود و ممکن است گاهی انسان به عنوان کنترل کننده فرایند طراحی و تولید یا نظارت یا حتی هدایت آن حضور داشته باشد.

 

-۳-۳ فرآیند طراحی پارامتریک

دستهي دیگري از روشها و ایده ها بر مبناي وارد کردن بعد چهارم (زمان) در رسیدن به یک فرم، استوارند. در این روشها، شکل و فرم براساس حرکت دادهها در زمان و تغییرات آنها در طول زمان، تغییر می کند و تابعی از حرکت معیارها در زمان است. طرفداران این روش معتقدند که لحظه ها در معماري مورد غفلت واقع شده اند. به طور مثال طرح نمایی که در طول زمان و براساس پارامترهاي محیطی دستخوش تغییر می شود، می تواند یک نمونهي قابل توجه در این زمینه باشد.

 

همچنین برنامههایی که در آنها تکیه اصلی بر حرکت اشیاء است (مانند مایا) میتوانند در این زمینه استفاده شوند. (گلابچی،۴۶،(۱۳۹۱

 

-۳-۴ مصادیق استفاده از معماري پارامتریک

تنها راه براي فهمیدن و ارتباط برقرار کردن با یک مفهوم پیچید و مبهم مانند طراحی این است که با کمک مدل سازي و یا شبیه سازي درك آن را آسان کنیم. نمونه ي بارزي که می توان مثال زد طرح هاي معماري فرانک گري است. در دفتر او راه حل هاي طراحی بیشتر از آنکه به وسیله ي روش هاي طراحی مبتنی بر کامپیوتر حاصل شوند، محصول رویه هاي مشخصی مانند شبیه سازي، مدل سازي و الگوبرداري هستند. تیم طراحی در دفتر او ساعت هاي زیادي را به فکر کردن، مدل سازي کردن و تغییر دادن هاي پی در پی مدل هایی که با پیچ و تاب دادن تکه هاي کاغذ و یا دستمال به دست آمده است، صرف می کنند. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۲۲

 

با وجود پیشرفت کامپیوتر کمتر معماري پیدا می شود که از تمام امکانات کامپیوتر استفاده کنند. بعضی گروه ها مثل NBBJ یا SOM براي گسترش طرح هاي دستی خود از کامپیوتر استفاده می کنند و بعضی مثل زاها حدید از آن به عنوان ابزاري براي ارائه طرح ها استفاده می کنند.

استفاده از مدل هاي حجمی روشی است که بسیاري از طراحان در حال حاضر براي تولید کانسپت از آن استفاده می کنند. به عنوان مثال در دفتر فرانک گري از مدل حجمی براي طراحی هاي خود استفاده می کند. این ساخت مدل که بعد به حجم کامپیوتري تبدیل می شود. و در کامپیوتر تکامل می یابد. بعد از ساختن چندین مدل و تغییرات رفت و برگشت روي آن طرح تأیید می شود. شیوه هاي مختلفی براي طراحی هست که معماران از آن استفاده می کنند.

 

شیوه ي هندسه ي فراکتال که مورد توجه بسیاري از ریاضی دانان هم هست، از ساختارهاي پیچیده اي تبعیت می کند. از آنجایی که بسیاري از این زمینه هاي فراکتال نیازمند نوشتن الگوریتم هاي جدید است، برنامه هایی که بتوانند ارائه و نمایش این توابع را در قالب الگوریتم هاي جدید عملی کنند، داراي اهمیت بسیاري هستند. همچنین روش هاي دیگري هم وجود دارند که به کشف الگوریتم ها از یک عنصر طبیعی پیچیده کمک می کنند. بسیاري از این روش ها هنوز در مرحله ي تحقیقات باقی مانده اند. (گلابچی،۱۳۹۱، (۴۶

 

نرم افزارهاي مورد استفاده در طراحی دیجیتال:

براي ارتباط بین انسان و کامپیوتر باید زبان مخصوص بین انسان و کامپیوتر را داشته باشیم. به همین دلیل است که برخی طراحان رابطه خوبی با این برنامه ها پیدا نمی کنند و ارتباط بین اعداد و ایده هاي فرمی و هندسی براي آنها دشوار است. براي همین آنها در فرایند عقلانی کردن طراحی مقاومت می کنند و براي آن مانعی درست می کنند.

 

در مدل سازي، نرم افزاري کارایی دارد که بتوان به وسیله آن مدلی را استخراج کرد که تمام خواسته ها و شرایط دنیاي واقعی را بر روي مدل پیاده کرده و خروجی را به ما بدهد که اطلاعات مورد نیاز براي ساخت بنا مثل تحلیل تنش ها را بتوان بدست آورد. در این صورت می توان اطلاعاتی مثل متره و برآورده را از این مدل و برنامه انتظار داشت.

 

از نمونههاي بارز این گونه محیطهاي نرم افزاري میتوان به محیط برنامهنویسی لیسپ درکنار نرمافزار اتوکد و محیطهاي گراسهاپر و راینواسکریپت درکنار نرمافزار مدلسازي راینو و یا زبان برنامهنویسی مستقل فرمین اشاره کرد.(گلابچی،۱۳۹۱،

 

مدل سازي سازه اي عبارت از طراحی دقیق جزئیات سازه، براي انتقال به محیط تحلیل سازه است.(گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۷۵

نرم افزار CATIA، محیط هاي مدل سازي و تحلیل فراوان و قدرتمندي دارد. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۷۶

 

نرم افزار ArchiCAD قابلیت ارسال مدل به نرم افزارهاي تحلیل سازه ي متنوعی را داراست. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۷۶

 

برنامه هایی که بر پایه طراحی پارامتري و الگوریتمی هستند، نرم افزارهاي گرافیکی هستند که یک مدل پارامتري قابل انعطاف طراحی می کنند و با تغییر دادن هر کدام از پارامترها محصول نهایی تغییر می کند. در طراحی با این برنامه ها که بسیار پیچیده تر از طراحی یک فرم هندسی خاص است، طراح باید تسلط کافی بر روي این زبان هاي الگوریتمی و این برنامهها داشته باشد. این برنامه ها که هم در بخش طراحی و هم در بخش تولید مرورد استفاده قرار می گیرند، تقسیم بندي هایی براي خود دارند.

اساساً هسته ي مرکزي سامانه ي طراحی و تولید به کمک کامپیوتر از سه بخش اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:

             محیط تجزیه و تحلیل دیجیتال هندسه ي اشیاء، به منظور تولید نهایی آنها (سامانه ي (CAD

             نرمافزار تولید به کمک کامپیوتر((CAM که در آن کاربر به تشریح نحوه تبدیل مدل دیجیتال به دستورالعمل ماشین بپردازد.

             ماشین تولیدکننده ي حجم براساس داده هاي دیجیتال. (گلابچی، ۱۳۹۱،

 

در روش هاي فرم یابی، نوعی از اینها روش فرم یابی براساس توزیع بار است که با استفاده از مدلی قابل انعطاف که بر آن نیروها را وارد می کنند، فرم شکل را بدست می آورند و با تغییر نیروها به عنوان پارامترهاي آن، حالت هاي مختلف را بررسی می کنند. و هر کدام از این حالتها به نحوي منحصر به فرد خواهد بود.مثلاً در سازه هاي کابلی این پارامترها می تواند براساس درجه ي پیش تنیدگی باشد. در نوعی از این برنامه ها »روش هاي مرتبه اي« یا »پدرفرزندي« انجام می شود که در این سیستم با اعمال تغییرات روي جسم اصلی به عنوان »پدر« می توان تغییرات را روي کل مجموعه دید و نیازي نیست تغییرات قبلی که به عنوان »فرزند« شناخته می شود را از بین برد.

1  

شکل ۱۰ شکل ۹

 

-۴-۱ برنامه Grasshopper 3D

با توضیح الگوریتم هاي خاص، نیاز است که برنامه اي ویژه که این الگوریتم ها را دارد و کاربردهاي خاصی را در معماري حاصل می کند، به طور خاصی معرفی کنیم و کاربردهاي آن را توضیح می دهیم.

 

برنامه Grasshopper ۳D و یکی از ابزارهاي برنامه Rhino 3D است که به صورت Plug-in در این برنامه استفاده می شود. این برنامه یک انتخاب بسیار معروف بین معماران است که در گزینه اول براي نمایش بهترین و کارامدترین برنامه براي نمایش و کارهاي تکنیکی انتخاب می شود. (۲,۲۰۱۲, Mirtschin)

 

برنامه Rhino 3D و Grasshopper 3D تعداد زیادي فواید دارد که طراحی را ترغیب می کند براي ساختن شکل هاي پیچیده و حتی صفحه اي از این برنامه استفاده کند و با آن کار را به نمایش درآورد. حتی این برنامه تنها متعلق به رشته معماري نیست و در بقیه شاخه ها نیز کارایی دارد و ابزارهاي بسیار زیاد این برنامه این فکر را که باید از برنامه خارجی دیگري براي مدل سازي استفاده کرد را نفی می کند. (۳,۲۰۱۲, Mirtschin)

 

با استفاده از برنامه Rhino 3D و خروجی هاي برنامه هاي کاربردي می توان جزئیات زیادي را که در ساخت به آن نیاز داریم از برنامه بگیریم و حتی آن را به برنامه هاي کاربردي دیگر منتقل کنیم. (۴,۲۰۱۲, Mirtschin)

 

این برنامه قابلیت مدل کردن سازه هاي مختلف از جمله Tensegrity را دارد که می توان به وسیله این برنامه این سازه را مدل کرد. (۵,۲۰۱۲, Mirtschin)

Geco یکی دیگر از Plug-in هاي Grasshopper است که مدل اطلاعاتی خروجی آن قابل بازخوانی توسط برنامه هاي Auto desk Ecotect و Radiance است. این ابزار دامنه شبیه سازي و مدل کردن را تا حدي دارد که می تواند آنالیز انرژي و

کارایی گرمایی، تابش هاي خورشیدي و نورپردازي روز و سایه ها و بازتابش ها را به نحو مطلوبی محاسبه و مدل کند.

 

(۶,۲۰۱۲, Mirtschin)

می توان پارامترهاي توده شهري را در بحث شهرسازي نیز به ابزارهاي برنامه Rhinoceros/Grasshopper وصل کرد که از طریق آن پارامترهاي تابش نور خورشید و نور روز را که در محیط شهر بر جانمایی ها اثر گذار است به برنامه Rhinoceros/Grasshapper متصل کرد که به عنوان یک برنامه اي که قابلیت و توانایی راه رفتن در شهر را دارد، در شهر حرکت کند و یان شاخص ها را بررسی کند. این برنامه و روش قابلیت توسعه در تمام دنیا را دارد. (۲۵۶,۲۰۱۲,Rakha)

 

چیزي که در طراحی پارامتریک مطرح است این است که در طراحی پارامتریک شکل خاصی معنا ندارد. براي بدست آوردن شکل هاي خاص کافیست چند پارامتر را کم و زیاد کنیم تا شکل متفاوتی را بدست بدهد.

 

با وجود کارایی بسیار بالاي برنامه هاي کامپیوتري در زمینه اجرا، باز شکل قالب بندي و ساخت قالب و ساخت احجام بزرگ به وسیله برنامه هاي کاربردي بسیار دشوارتر از سازه ها و قطعات کوچک تر است و باید ساخت همچنین سازه هایی را با روشهایی خاص انجام داد.

 

2شکل ۱۱ شکل ۱۲

به طور کلی بین روند طراحی و تولید دیجیتال نمی توان مرز مشخصی تعیین کرد. چرا که از یک طرفاصولاً طراحی دیجیتال به منظور بهره گیري از ابزارهاي دیجیتال در تولید و ساخت صورت می گیرد و از طرف دیگر تولید دیجیتال بدون طی شدن فرایند طراحی دیجیتال امکان پذیر نیست. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۹۱

طراحی دیجیتال و در پی آن اجراي دیجیتال با توجه به اختیارات زیادي که براي معمار فراهم می کنند، باید با یک بازنگري خاصی انجام شود که بتوان خروجی مناسب و زیبایی را از آن برنامه گرفته و در نهایت در طراحی شهري محیط مناسب تري را داشته باشیم.مثلاً به عنوان اهدافی که در این مقاله پی میگیریم، ساخت المان هاي شهري و نمادهاي شهري به وسیله این برنامه ها که ساختار شهر را به سبکی تغییر داده که هم معماري سنتی و اسلامی ما در آن دیده شوند و هم قابل طراحی و اجرا به وسیله این برنامه هاي کاربردي جدید باشند. نمونه هاي ساخته شده در این مورد را در بخش بعد معرفی و توضیح خواهیم داد.

 

طراحی الگوریتمی در معماري

استفاده از طراحی الگوریتمی و طراحی بر مبناي محاسبات، مفهومی است که اغلب با مفهوم استفاده از کامپیوتر و کامپیوتري کردن اشتباه گرفته می شود. طراحی الگوریتمی رویه اي محاسباتی است، مانند تعیین حدود امري با استفاده از روش ها و فرمول هاي ریاضی، ولی کامپیوتري کردن عبارت است از تعیین عمل وارد کردن، پردازش کردن و ذخیره ي اطلاعات در یک سیستم کامپیوتري. کامپیوتري کردن به معناي مکانیزه کردن، اتوماسیون و تبدیل و ترجمه کردن به زبان کامپیوتر است. از یک نگاه کلی کامپیوتري کردن، دیجیتالی کردن اطلاعات و فرایندهایی است که از قبل تنظیم شده و به خوبی قابل تعریف هستند. در مقابل، طراحی الگوریتمی یا طراحی بر مبناي علم محاسبات، کشف و توسعه دادن یک فرایند مبهم، ناشناخته و ناواضح است که اغلب هم فرآیند تعریف شده اي نیست. به دلیل طبیعت اکتشافی فرایند طراحی الگوریتمی، هدف آن را می توان رقابت کردن و توسعه دادن هوش و درك انسان دانست. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۲۴

 

الگوریتم، فرایند حل مسائل مشابه با پیروي کردن از تعدادي دستورالعمل است. الگوریتم در واقع حل کردن مسئله از روشی نظام مند به منظور تعمیم آن روش به مسائل مشابه است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۵۴

 

اگر الگوریتم را به مراحل تهیه ي غذا تشبیه کنیم می بینیم که با عوض کردن هر کدام از پارامترهاي آن تغییري در محصول نهایی خواهیم داشت. و با تغییر دادن پارامترهاي این الگوریتم حتی می توانیم به نتیجه بهتري برسیم.

 

اگر طراحی را به مثابه یک الگوریتم در نظر بگیریم باید یک به یک پارامترهاي مربوط به معماري را در نظر گرفته و به کامپیوتر بدهیم و براي هر کدام از آنها یک هدف بهینه (بیشینه یا کمینه) در نظر بگیریم تا بتوانیم طراحی کردن به وسیله کامپیوتر و الگوریتم هاي کامپیوتري را محقق کنیم.

 

فایده اول براي طراحی الگوریتم در این است که گاهی مسئله آنقدر پیچیده است که بیان راه حل آن در چند جمله امکان پذیر نیست، چرا که ذهن انسان حافظه و قابلیت هاي محدودي دارد. در این حالت بیان کردن راه حل مسئله به صورت مرحله به مرحله و ترسیم فلوچارت می تواند در حل مسئله به ما کمک کند. اما مهم تر از این، فایده ي دیگر حل الگوریتمی مسائل در این نکته نهفته است که همیشه پردازنده و یا اجرا کننده الگوریتم ذهن انسان نیست. قدمت الگوریتم ها خیلی بیشتر از قدمت کامپیوترهاست، ولی از آغاز پیدایش کامپیوتر بشر این امکان را پیدا کرد که الگوریتم ها را در قالب برنامه هاي کامپیوتري به کامپیوتر ارائه کند و از کامپیوتر انتظار اجراي الگوریتم و دادن جواب داشته باشد. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۵۶

 

یکی از مواردي که کامپیوتر به معمار کمک می کند، حل مسئله تخصیص فضاهاست. البته این روشدقیقاً جواب درست را به معمار نمی دهد بلکه بهینه ترین ها را معرفی می کند. این جواب بهینه شاید براي بقیه رشته هاي مهندسی مناسب باشد ولی براي معمار به عنوان یک کمک مورد استفاده قرار می گیرد. معمار در مواردي که جوابهاي زیادي را دارد با استفاده از این الگوریتم جواب هاي بهینه را محدود می کند و از بین آنها طراحی خود را شروع می کند.

3 

شکل ۱۳ شکل ۱۴

 

-۵-۱ الگوریتم ژنتیک

الگوریتم هاي ژنتیک شاخه ي جدیدي از الگوریتم هاي جستجو می باشند. به صورت عمومی الگوریتم هاي جست و جو براساس کنکاش در فضاي جست و جو، یعنی بررسی همه جواب هاي ممکن تا پیدا کردن یک جواب قابل قبول، استوارند.

 

الگوریتم هاي ژنتیک نیز از این قاعده مستثنا نیست. اما در الگوریتم هاي ژنتیک سعی بر این است که مفهوم تکامل در طبیعت را در دنیاي کامپیوتر شبیه سازي کرد. (گلابچی، ۱۳۹۱، .(۱۱۱

 

الگوریتم هاي ژنتیک مجموعه اي از جواب ها را نگهداري می کنند که جواب بهینه به طور طبیعی در انتهاي الگوریتم بهترین آنها خواهد بود. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۱۱

 

عملکرد طراحی بسیار شبیه به عملکرد الگوریتم ژنتیک است. چون هر دو به جست و جو کردن بین تمام راه حل ها براي پیدا کردن جواب مناسب می پردازند. در طراحی شکل و فرم و رابطه ي بین فضاها که نیازهاي عملکردي طرح را پاسخ بدهند به عنوان پارامترهایی در ذهن طراح شکل می گیرند که جست و جو براي پیدا کردن بهینه ترین مقدار این پارامترها، هدف طراحی یا همان الگوریتم ژنتیک خواهد شد. الگوریتم هاي ژنتیک در مواردي که می خواهیم به اشکال بهینه دست یابیم نیز کاربرد دارند و در این موارد کار با بقیه الگوریتم ها بسیار پیچیده خواهد بود. این الگوریتمها بیشتر براي بهینه کردن شکل و اندازه ي خرپاها و سازهي پلها به کار گرفته شده اند.(گلابچی،۱۳۹۱، (۱۱۸

 

الگوریتم هاي ژنتیک در طراحی معماري هم مانند همه علوم دیگر براي بهینه سازي مسائل مختلف طراحی کاربرد دارند.

 

اما برخلاف سایر علوم مهندسی که در حل مسائل با یک تعریف معین می توان به کمک الگوریتم هاي ژنتیک به یک جواب به نسبت بهینه رسید، در معماري حل مسئله اصلی یعنی طراحی را به علت زیاد بودن پارامترها و نبود معیار سنجش قطعی نمیس توان به طور کامل به الگوریتم سپرد و فقط می توان از آن به عنوان یک کمک طراح استفاده کرد، تا بهینه سازي هاي موضعی در هنگام طراحی را انجام دهد. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۲۵

 

-۵-۲ الگوریتم فراکتال

فراکتال یک شکل هندسی است که با تکرار یک منطق ساده به طور بازگشتی ایجاد می شود. به طور معمول شکل حاصل از فراکتال ها را می توان به چند جزء تقسیم کرد، که هر یک از آنها شبیه شکل اولیه است. تعبیر دیگري که در مورد فراکتال ها وجود دارد، این است که آنها داراي جزئیات نامتناهی هستند و یا اینکه داراي ساختارهاي خودمتشابه هستندکه سبب میس شود شکل در درشت نمایی ها مختلف یکسان دیده شود.

 

الگوریتم تولید اشکال فراکتالی داراي یک رویه ي پایه است که کار آن قرار دادن یک شکل بین دو نقطه است. این فرایند شامل تغییر اندازه، چرخش و جابه جایی شکل مولد براي قرار گرفتن بین دو نقطه مفروض یا دو سر یک پاره خط است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۱۰۴

 

-۵-۳ الگوریتم ورونئی

الگوریتم ورونئی الگوریتمی هندسی است. این الگوریتم یک مجموعه از نقاط (شامل n نقطه) را به عنوان ورودي دریافت می کند. این نقاط می توانند تصادفی انتخاب شده باشند و یا نقاط خاصی از صفحه باشند. آنچه که مهم است عملی است که الگوریتم ورونئی روي آن انجام می دهد. خروجی الگوریتم ورونئی یک سري نواحی در صفحه است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۹۵

 

امروزه اثبات شده است که بسیاري از ساختارهاي طبیعت از این الگوریتم پیروي می کنند. به ویژه در ساختارهاي ریز طبیعت، نقش واره هاي ورونئی به وفور مشاهده می شوند.

 

اساس کار الگوریتم ورونئی به این ترتیب است که براي محاسبه ي ناحیه یک نقطه، تمام پاره خط هاي بین آن نقطه و سایر نقاط در نظر گرفته می شود. سپس عمودمنصف تمام این پاره خط ها ترسیم می شود. این عمود منصف ها ناحیه اي دور تا دور این نقطه به وجود می آورند که همان ناحیه مورد نظر براي این نقطه است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۹۵

 

-۵-۴ سایر الگوریتم ها

یکی از الگوریتم هایی که در ساختمانهاي بلند بیشتر نمود پیدا کرده، الگوریتم هایی است که طبقه فوقانی را نسبت به طبقه قبلی دوران می دهد. این الگوریتم با وجود ساده بودن عمکرد می تواند صورت هاي پیچیده اي را حاصل کند.

 

نوع دیگري از الگوریتم ها، الگوریتم هایی است که تغییرات و دگردیسی تدریجی در تغییر از فرمی به فرم دیگر را حاصل می کند. در این حالت ابتدا دو شکل ابتدا و انتها تعیین می شود و تغییرات اشکال میانی به وسیله الگوریتم تعیین می شود تا شکل اول به شکل دوم تبدیل شود. در واقع مراحل مسیر شکل اول به شکل دوم در این فرایند مهم است. به این کار پیوند زدن نیز گفته می شود. چون در این روش خواصی از شکل اول با خواصی از شکل دوم ترکیب شده است.

 

الگوریتم هاي جذب، تکنیک دیگري است که در معماري کاربرد فراوان دارند. در این حالت نقاط جذبی را روي صفحه یا بافت هایی کهاکثراً به عنوان نما استفاده می شوند به کار می برند که این نقاط باعث می شوند بافت در آن نقطه جمع شود یا مثلاً شعاع دایره هاي همسان در آن نقاط جذب کوچکتر شوند. با این روش به راحتی می توان ساختمانهایی را متأثر از شرایط محیطی طراحی کرد. برج سینواستیل، یک شاخص جدید با معماري ارگانیک و نمایی لانه زنبوري براي شهر در حال بازسازي تیانجین در کشور چین خواهد بود.

 

پنجره هاي نماي این ساختمان در الگویی نامنظم و طبیعی، مانند سلول هاي گوناگون، قرار گرفته اند. اگرچه این الگو در ابتدا به نظر تصادفی می آید، ولی در واقع در پاسخ دقیق به موقعیت خورشید و جهت وزش باد نسبت به ساختمان تعیین شده اند. با ترسیم جریان هوا در جهات مختلف و جهت تابش خورشید، ابعاد پنجره ها تعیین شده اند. با این روش اتلاف گرما در زمستان و جذب گرما در تابستان، به حداقل رسانده شده است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۹۹

 

از الگوریتم هاي هندسی در معماري بسیار استفاده شده است که در این مقاله ما قصد داریم استفاده از این الگوهاي معماري اسلامی را که در حال حاضر کمتر از آنها استفاده می شود احیا کنیم. در این بحث ما مثالهایی را از معماري هاي دنیا می آوریم که توانسته از این نقوش استفاده کند. همینطور که در معماري قدیم نیز از این الگوریتم ها استفاده شده است. در بسیاري از نقوش هندسی قدیمی نیز از الگوریتم هاي ساده هندسی براي تکثیر استفاده شده است. (گلابچی،۱۳۹۱، (۵۶

4

شکل ۱۵

 

بررسی نقوش هندسی اسلامی

براي اینکه بتوان بهتر از نقوش هندسی در معماري استفاده کرد، مقداري در مورد آن و کاربرد آن در شاخه هاي مختلفی که در معماري کاربرد دارند، صحبت خواهیم کرد.

 

گره چینی که بخش عمده اي از نقوش هنر اسلامی را تشکیل می دهد، به صورت کلی عبارت است از قرار دادن آلات گره در یک ترکیب هماهنگ و زیبا، به همین جهت هنر گره سازي علاوه بر معماري در اغلب هنرهاي دستی و سنتی ایران به مانند سنگ تراشی، درودگري، منبت کاري، خاتم کاري، فلزکاري، قلم کاري روي فلز، سفال کاري، قالی بافی، قلم کاري روي انواع پارچه، کاشی پزي، هفت رنگی، سفال سازي، کاشی و آجر، معرق کاري، حکاکی بر سنگ، آیینه کاري و نقاشی کاربرد دارد. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۲۰۳

 

در کتابهایی که بازشناسی هندسه نقوش هنر اسلامی بررسی شده است، آن را به دو بخش تفکیک می کنند. بخش اول مربوط به نقوش اولیه و کوچک است که با استفاده از انتقال و دوران و تکرار، تبدیل به نقش اصلی می شود و الگوي دوم تکرار الگوي مبنا است.

 

به صورت کلی و با یک نگاه می توان فهمید که هندسه این نقوش از قواعدي منظم پیروي می کند که پایه همه آنها دایره و چند ضلعی هاي منتظم می باشد. کمتر الگویی پیدا می شود که از یک نظام مدولار به معنی داشتن یک مدول پایه ي حسابی بهره گرفته باشد و اغلب مدول ها ایه ي هندسی دارند. به همین دلیل در تناسبات اندازه هاي اجزاي یک الگو، بیشتر اعدادي گنگ مانند جذر ۲ ظاهر می شود نه اعدادي با تناسبات کسري از اعداد طبیعی. ولی در شیوه تکراري الگوي مبنا براي ایجاد یک نقش در سطحی گسترده به طور معمول پیچیدگی خاصی وجود ندارد و الگوي پایه نقش ها در یک نگاه قابل تشخیص است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۲۰۴

 

پارامترهاي هندسی یک نقش می تواند در نقاط مختلف آن مقادیر متمایزي بپذیرد تا سبب به وجود آمدن نوعی تغییر تدریجی در نقش شود. تغییر پارامترها در نقاط مختلف یک نقش می تواند از تکرار شدن اجزاي مانند هم در آن الگو و نقش جلوگیري کند. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۸۰

 

در طراحی پارامتریک که شاخه اي جدید در علوم کامپیوتر محسوب می شود، سعی می شود این الگوها و نقوش را به صورت یک رابطه منطقی بین عداد و ارقام دربیاورد و آن را به زبان رابطه اعداد تعریف کند. در این بین هندسه و نقوشی به وجود می آیند که بیشتر وجود نداشته اند و می توان به وسیله آن اشکال و احجام پیچیده به وسیله همین نقوش هندسی بددست آورد. در این روش با گرفتن چند پارامتر از طرف کامپیوتر و تغییر آن، می توان از کامپیوتر انتظار خلاقیت و نوآوري داشت و به فرمهایی دست یافت که تا به حال وجود نداشته اند. این خلق خلاقیت و نوآوري را بیشتر می توان در برنامه هایی از قبیل Processing یافت. که در این بخش مجالی براي توضیح بیشتر آن نیست.

 

-۱-۶ پروژه هاي اجرا شده با نقوش معماري اسلامی

در این بخش به معرفی بناهایی که در آن از نقوش هندسی، که در معماري اسلامی ما بسیار دیده می شود، استفاده شده می پردازیم. استفاده در این دو پروژه گرچه جنبه ظاهري دارد ولی می توان آن را شروع خوبی براي استفاده نقوش اسلامی در المان هاي شهري و طراحی شهري دانست.

 

پوشش سقفی است که شیگرو بن معمار ژاپنی براي مرکز پمپیدو در شهر متز فرانسه طراحی و اجرا کرده است. در این پروژه که زیربناي آن ۸۰۰۰ متر مربع می باشد، یک سازهکاملاً چوبی استفاده شده است که برش قطعات آنکاملاً توسط دستگاه هاي برش CNC انجام شده است. نمونه دیگر برج مسکونی مارسا در دوبی است که توسط زاها حدید طراحی شده است. او در این پروژه ي مرتفع که سیستم سازه ي آن لوله اي است، از طرف گروه سازه مجاز شده بود تا حداکثر ۴۰ درصد سطح دیواره هاي پیرامونی برج، بازشو داشته باشد. راه حلی که او پیشنهاد داده است، آن است که نماي بیرونی پروژه با الهام از نقوش هندسی هنر اسلامی به صورت یک نقش پارامتریک درآید که هرچه به سمت بالاي برج پیش می رود بر حفره هاي بازشوهاي آن افزوده شود. این هم سبب می شود از نظر ظاهري نقش هندسی بهتر درك شود و هم اینکه از نظر سازه اي هرچه بازشوهاي دیواره هاي بیرونی در نقاط مرتفع برج واقع شوند، کارایی سیستم سازه بهتر می شود. به منظور درك بهتر بیننده از هندسه نقش، طراح خطوط تشکیل دهنده ي نقش را در طول برج چه در محل هایی که بازشو زیاد است و چه در محل هایی که بازشو کم است، حفظ کرده است. (گلابچی، ۱۳۹۱، (۷۷

در نمونه هاي بیان شده استفاده از نقوش هندسی، در ساختمانهاي جدید، بالاخص در برجها نمود خاصی پیدا کرده، به نحوي که در این ساختمانها از این نقوش در نماي ساختمان به عنوان پوشش و یا نما و سازه ، که در واقع سازه حکم نما را دارد، بسیار استفاده شده. حتی این نقوش به عنوان المان هایی براي سر درهاي ورودي نیز بکار رفته است.مثال این حالت سر در ورودي برج آموزشی در سئول کره است که ایجاد یک شبکه از این نقوش و عمق دادن به بعضی قسمتهاي آن جلوه خاصی به این ورودي داده است. این نقوش که به شکل برجسته و یک شبکه اجرا شده اند، تا حدي نقش سازه را براي این قسمت از ورودي اجرا میکنند.(شکل

 

این نقوش که بعضال در سقف سالن هایی بزرگ نیز به عنوان سقف استفاده شده، علاوه بر زیبایی، کارایی ویژه اي مخصوصال از بابت نوردهی به سالن را دارد. مثال این مورد ساختمان فرودگاه بین المللی شنزن چین است که در آن از نقوش شش ضلعی نمایان در سقف استفاده شده و قسمتهایی از این شش ضلعی به عنوان نورگیر سقفی، نمایی جالب را به این سقف داده است.( شکل( ۲

در سازه هاي دیاگریدي که با استفاده از ترکیبات مثلثی و لوزي و شش ضلعی و ترکیبات پیچیده دیگر به وسیله سازه، نماي ساختمان را تشکیل داده اند. نمونه ي آن در تقسیم بندي هاي ساده و منظم، ساختمان برج هانا در سئولکره جنوبی

 

 

 

این طرح هاي منظم که نقش سازه را نیز دارند، در اجراي طراحی داخلی نیز می توانند به کار برده شوند. مثال این مورد برج ماه دبی است که پوسته بیرونی آن را با لایه هایی به صورت خاص پوشش داده اند ولی تزئینات داخلی این برج به صورت شبکه تقریبال منظم مثلثی است که عناصر سازه اي، نقش زیبا سازي فضاي داخل را نیز بر عهده دارند.(شکل مثال دیگري که این نقوش و ترکیبات به عنوان سازه و تزئینات داخلی به کار برده شده، در Spiraling Skyscraper Farms در منهتن است که این سازه تمام سطوح داخلی را به عنوان تزئینات پوشانده و به عنوان بافت داخلی ساختمان نمود پیدا کرده است.(شکل (۱۰

 

نمونه اي دیگر از این نقوش که به عنوان سازه و به صورت خاص استفاده شده، برج قوس مثلثی در لندن است که با استفاده از سازه اي که به صورت هم مهاربند و هم طرح قوسهاي لاله اي استفاده شده، وظیفه زیبا سازي نما را به عهده گرفته است. با ترکیب این قوسها، نقوش هندسی ریتم واري تولید میشود.( شکل (۱۱

 

5

شکل ۱۶ شکل ۱۷

 

 

نمونهاي دیگر که این نقوش هندسی میتوانند نقش سازهاي برعهده بگیرند، ساختمان برج اداري دوحه است که این نقوش با فراگرفتن ساختمان،هم زیبایی ساختمان را میسر میکنند و همپایداري و مهاربندي آن را بر عهده میگیرند.(شکل(۱۲ ولی نمونه جدید استفاده سازه در نما که به صورت این نقوش هندسی طراحی شده، جدیدترین آسمانخراش طراحی شده توسط زاها حدید براي مرکز شهر بخارست در رومانی است که این نقوش هندسی را از پایین تا بالاي برج به نحوي طراحی کرده که با تغییر و تبدیل این نقوش به طرح هاي دیگر، زیبایی خاصی را به این برج بدهد. (شکل (۱۳

 

 

نمونه دیگر این طراحی نیز از همین معمار به نام آسمان خراش آفتابی است که پوسته بیرونی که از نقوش هندسی با تقسیماتی ویژه استفاده شده، هم به عنوان نماي ساختمان استفاده می شود، هم نقش سازه اي را دارد و پایداري آن را نیز تامین می کند. (شکل (۱۴ گونه اي دیگر از استفاده هاي این نقوش در طراحی ساختمانها به عنوان نماي خالص ساختمان است.یعنی سازه این ساختمانها، عنصري دیگر است و نقوش هندسی منظم به عنوان پیش زمینه سازه می توانند سطوح بزرگ و ساده نما را تزیین کرده و به آن جلوه اي خاص ببخشد. نمونه این مورد، برج بیونیک که طرحی برگرفته از طبیعت است و خطوط اصلی و سازه اي آن کاملال ارگانیک است ولی سطوح وسیع بین این خطوط را با نقوش هندسی پوشانده است که با تابیدن نور ساختمان در شب، این نقوش نمایان تر می شوند.( شکل (۱۵

در برخی موارد این پوسته ساختمان که به عنوان نما است، به صورت کامل بیرون از ساختمان و سازه را پوشش می دهد و تنها این پوشش ساختمان که به صورت نقوش هندسی است، دیده می شود. نمونه ان برج سوادشی (برج پارچه) در ممباي هند است که این نقوش مانند پارچه، روکشی بر روي سازه و دیگر اجزاي ساختمان شده است و زیبایی ساختمان را نیز تامین میکند.(شکل (۱۶

 

 

حتی این نقوش هندسی می تواند روي سطوح سازه اي که به صورت پیوسته است نیز طرح ایجاد کند. مثلال در ساختمان برج هاي البحار در ابوظبی، دیوارهاي بتنی عظیمی که دو طرف برج را پوشانده اند، به وسیله این نقوش تزئین شده اند و سطح آن را زیبا کرده اند.(شکل (۱۷

 

با توجه به نمونه هاي ذکر شده ، می توان نتیجه گرفت که این نقوش را می توان با کاربردهاي مختلف در انواع ساختمانها به کار برد. جدول زیر این طبقه بندي را نشان میدهد.

بر طبق این طبقه بندي قسمت عمده کاربرد این نقوش در نما و سازه ساختمان است و م این در حالی است که هنوز در قسمتهاي دیگر ساختمان نیز جاي این نقوش خالی است و می توان کاربردهاي ویژه اي از آنها گرفت.

 

با توجه به مطالب ذکر شده به نظر می رسد که به تازگی کاربرد اینگونه نقوش هندسی در ساختمانهاي جهان بیشتر شده و این روند رو به افزایش است. البته این نشان دهنده پیشرفت تکنولوژي است و با توجه به این پیشرفت امکان استفاده از نقوش اسلامی در ساختمانها بیشتر شده و می توان معماري را به وسیله این ابزار به ریشه آن پیوند داد.

 

نتیجه گیري

براساس آنچه بیان شد می توان معمار می تواند به کامپیوتر اعتماد کند و بخشی از طراحی را به آن بسپارد و حتی در مواردي با دادن فرمول هایی خاص به آن انتظار خلاقیت از کامپیوتر نیز می توان داشت ، اما باید در نظر بگیریم که این انسان است که این راهها را براي کامپیوتر مشخص می کند و کامپیوتر تنها می تواند به عنوان یک همکار در کنار طراح قرار بگیرد نه به عنوان یک جانشین.درباره حلقه گمشده معماري سنتی در معماري امروز، معمار می تواند بوسیله معماري پارامتریک، معماري سنتی و نقوش هندسی و اسلامی را با معماري امروز تلفیق کند و به عنوان نمادهاي شهري و حتی رویه هاي ساختمانها و پوشش نما از آن استفاده کرده و معماري امروز را دوباره به معماري سنتی پیوند زد تا ریشه معماري را دوباره به آن بازگرداند.

 

منابع:

[۱] گلابچی، م.، علی اندجی گرمارودي، علی.، باستانی، حسین. معماري دیجیتال، انتشارات دانشگاه تهران، .۱۳۹۱

[۲] گلابچی، م.، ماستري فراهانی، نجمه، انتشارات دانشگاه تهران، .۱۳۹۲

[۳] Miller N.The Hangzhan Tennis center: A case center: A case study in integrated parametric Design, 2011.

[۴] Mirtschin. Engaging Generative BIM workflows, Geomerty Gymitd, Landan,umiter Kingdom, 2012.

 

[۵] Rakha T, Reinhart C. Generative Urban Modeilng: A Design work flow for walk a bility-optimized cities,

Madison, wisc;onsin, 2012.

 

 

نظرات