سرفصل های طراحی پارامتریک

طراحی پارامتریک مبحث گسترده ای است که حوزه های مختلفی مانند معماری، مهندسی، طراحی صنعتی و طراحی جواهرآلات را پوشش می دهد.  در ادامه مباحثی که با طراحی پارامتریک در ارتباط اند معرفی می شوند.

نرم افزار و برنامه نویسی

یکی از اولین حوزه هایی که در مبحث طراحی پارامتریک می توان به بررسی آن پرداخت بحث نرم افزار های مرتبط با این حوزه است. داشتن اطلاعات در مورد این نرم افزارها ، تکنیک های برنامه نویسی و نحوه کار با آن ها می تواند به ورود افراد به مبحث پارامتریک کمک کرده و فهم پارامتریک را تسهیل کند.

 

معماری پارامتریک

طراحی پارامترک برای معماران حوزه ای ناشناخته نیست. از زمان اهرام مصر تا بحال، طراحی و ساخت ساختمان ها مرتبط با انواع مختلفی از نیروهای متغیر همچون شرایط جوی، تکنولوژی، کاربری، شخصیت، مکان، فرهنگ، و حالت روانی بوده است. کامپیوتر نه مخترع طراحی پارامتریک بوده و نه حرفه ی معماری را باز تعریف کرده است؛ بلکه ابزاری ارزشمند را فراهم نمود که از آن زمان به بعد معماران را قادر ساخت تا ساختمان های بدیع را با شرایط دقیق تر کیفی و کمی طراحی کرده و بسازند.

معماری بیونیک

معماری زیست‌فنی یا معماری بیونیک (به انگلیسی: Bionic architecture)رویکردی است که برای خلاقیت و نوآوری در طراحی‌های معماری از طبیعت الهام می‌گیرد و مسائل فنی معماری را از طریق الگوگیری از طبیعت حل می‌کند. معماری بیونیک در واقع یک تخصص بین رشته ای بین  معماری، مهندسی و زیست شناسی است.

هندسه و ریاضی در معماری

دانش ریاضیات با تکیه بر تجربه و حواس، مبنای حوزه های بنیادین وسیعی در پیدایش فن، هنر و معماری شده است. رونق و شکوفایی بسیاری از علوم معاصر نیز حاصل آمیزش آنها با علوم ریاضی است. معماری یکی از پیچیده ترین فرآیندهای ذهنی است که شناخت، گزینش و آفرینش را در هم می آمیزد، ریاضیات نیز دانشی است که با یافتن الگو در فرآیندها و پدیده های پیچیده، آن را ساده و قابل فهم می نماید. استفاده از ریاضی در طراحی معماری و طراحی فرم با مباحثی مانند پوسته های ایزو ، پوسته های پارامتریک و منحنی های حاصل از معادلات دکارتی و قطبی پیگیری می شود. سایر مباحثی همچون هندسه در معماری ، فرکتال در معماری، کاربرد ورونوئی ، اتوماتای سلولی و سیستم های لیندر مایر نیز از موضوعاتی است که می توان آن ها را با ابزارهای پارامتریک از دنیای ریاضیات وارد دنیای طراحی معماری کرد.

فیزیک در معماری

فیزیک همچون ریاضیات یکی از علوم پایه است که فهم مار را از جهان شکل داده است. فیزیک با کاربردی کردن ریاضیات در زندگی روزمره انسان، قدرت آن را به حد نهایت خود رسانده است. استفاده از فیزیک در معماری و با ابزارهای پارامتریک امکانخلق مباحث جدیدی مانند بهینه سازی فرم بر اساس نیروهای وارده ، شبیه سازی ذرات در تولید فرم ، استفاده از جاذبه و دافعه برای شکل گیری فضا، بهینه سازی پنل های پوشاننده سطوح ،سازه های نوین مانند  بستاروند  را فراهم آورده است.

تکنولوژی معماری

در دنیای امروز استفاده از تکنولوژی های نوین در معماری بدون استفاده از ابزارهای پارامتریک و دیجیتال تقریبا غیر ممکن است. تکنولوژی معماری یک مبحث گسترده ای است که تکنولوژی مصالح، سازه و ساخت را مورد پوشش قرار می دهد لیکن مباحثی که در این حوزه با طراحی پارامتریک در ارتباط است را می توان به صورت جزئی تر مورد مطالعه قرار داد.  مباحثی مانند طراحی و ساخت سازه های اکسپو، سازه های بستاروند، سازه دیاگرید، سازه های فضاکار ، سازه های پارچه ای و غشایی، سازه های بادی، سازه ی متداول پل ها ، برج های مرتفع و ساختمان های با دهانه بزرگ و …

انرژی در معماری و معماری پایدار

کاربرد مفاهیم پایایی و اهداف توسعه پایدار در جهت کاهش اتلاف انرژی و آلودگی محیط زیست در معماری، مبحثی به نام معماری پایدار را به وجود آورده است. در این نوع معماری، ساختمان نه تنها با شرایط اقلیمی منطقه خود را تطبیق می‌دهد، بلکه ارتباط متقابلی با آن برقرار می‌کند. استفاده از ابزارهای پارامتریک برای رسیدن به این مهم حائز اهمیت است. امکان وارد کردن شبیه سازی های تابش ، حرارت و باد در طراحی بنا و بهینه سازی آن می تواند در رسیدن به معماری پایدار کمک کننده باشد.

بهینه سازی

بهینه‌سازی در طراحی به برگزیدن بهترین جواب از یک مجموعه جوابی است که طراحی را از نظر یک هدف، به بهترین شکل، تامین می کند. در ساده‌ترین شکل تلاش می‌شود که با انتخاب صحیح پارامتر های طراحی و محاسبه تابع هدف، مقدار بیشینه و کمینه آن پارامتر ها به دست آید. این پارامتر ها می تواند فرم ، سازه ، انرژی، طراحی پلان و یا حتی ترکیبی از این پارامتر ها باشد. به دلیل پیچیدگی ارتباط بین پارامترهای موثر در طراحی می توان از روش الگوریتم ژنتیک و به کل روش های خلاقانه در بهینه سازی بهره برد.

رباتیک در معماری

ربات ها ما را تحت تاثیر خود قرار می دهند. توانایی آن ها در حرکت و اینکه می توان آن ها را کنترل کرد هم از نظر دیداری و هم حسی ما را بر می انگیزد. با اینکه سالیان درازی ربات ها در صنایع مختلف به کار گرفته شده اند ولی معماران آن ها را به شکل جدی و هدفمند به کار نگرفته اند. به تازگی و در عصر دیجیتال با ظهور ابزارهای و پلاگین هایی که امکان ارتباط بین معماران و ربات ها امکان پذیر شده است رابطه بین این دو در حال شکل گیری و توسعه است.

معماری تعاملی

معماری تعاملی (Responsive architecture) یکی از شاخه‌های در حال پیشرفت در معماری عملی و نظری است. معماری تعاملی ، نوعی معماری است که شرایط واقعی را اندازه‌گیری می‌کند (با استفاده از حسگرها) ساختمان بتواند خود را با شرایط اطراف از نظر فرم و شکل و رنگ و مشخصات، به طور واکنشی مطابقت دهد (به وسیلهٔ عملگر مکانیکی). معماری‌های تعاملی این مهم را هدف گرفته‌اند که روش‌های معماری را به وسیلهٔ افزایش بازدهی ساختمان‌ها با سیستم‌های کنترلی واکنشی (حسگر/ سیستم‌های کنترلی/ عملگر مکانیکی) تصحیح کرده و توسعه دهند و همچنین ساختمان‌هایی بسازند که شرایط مربوط به فناوری و فرهنگ پیرامون ما را منعکس کند.

معماری عامل محور

مدلسازی عامل محور و یا Agent based modeling  روشی است که طی سال‌های گذشته در حوزه علوم اجتماعی مورد توجه قرار گرفته است. در اين کاربرد، عامل‌ها افراد موجود در يک جامعه با ويژگی‌های مورد نظر را مدل‌سازی می‌کنند. سپس فاکتورهايی وارد سيستم شده و تاثير آنها در رفتارهای عامل‌ها و يا رفتار سطح کلان جامعه بررسی می‌شود. این سیستم مدلسازی اخیرا در پژوهش معماری و شهرسازی نیز وارد شده است.

هنر

هنر،حوزه ای است که همگام با معماری وارد مبحث پارامتریک شده است. با ترکیب قدرت طراحی پارامتریک و هنر می توان  مجسمه، هندسه ، فرم و المان هایی را طراحی کرد که با روش های متداول امکان پذیر نیست.دانشگاه MIT با تاسیس لب تحقیقاتی MIT Media Lab در ترکیب حوزه های تکنولوژی، مولتیمدیا،  علم و هنر پیشرو است.

مدلسازی اطلاعات ساختمان(BIM)

امروزه مدل سازی اطلاعات ساختمان کاربرد گسترده‌ای از طراحی و ساخت تا بهره‌برداری و حتی مرحله تخریب ساختمان‌ها پیدا کرده است. این فناوری با نمایش دیجیتال خصوصیات ساختمان مدیرپروژه و ذینفعان را در هرمرحله برای تصمیم‌گیری درست یاری می‌کند.مدل‌سازی اطلاعات ساختمان کلیه فعالیتهای مدیریت ساخت، بر اساس اسناد قرارداد، به دو مقوله نقشه‌ها و مشخصات وابسته هستند، به این صورت که به کمک نقشه‌ها کمیت کار و براساس مشخصات فنی، کیفیت آن تعریف می‌گردد.

فبریکیشن و نمونه سازی سریع

با افزایش امکانات نرم افزار های CAD و دیگر نرم افزار های مدلسازی، امروزه رابطه بین طراحی و ساخت معماری و المان های مرتبط با آن در حال شکل گیری است. با گسترش نرم افزار ها و سخت افزار های مرتبط با طراحی فرم های پیچیده، معماران  توانسته اند فرم هایی را به مرحله ساخت برسانند که شاید در گذشت رسیدن به آن غیر ممکن یا دشوار بوده است. استفاده از تکنولوژی های CAD در پروسه ی ساخت نمونه فیزیکی و یا نمونه سازی سریع در حال گسترش است. امکان معکوس کردن پروسه تبدیل اطلاعات تولید شده توسط کامپیوتر به مدل های فیزیکی نیز وجود دارد. امروزه با اسکن های سه بعدی می توان از مدل های فیزیکی اطلاعات را استخراج کرد و با روش های ساخت آن ها را بازسازی کنیم. بحث فبریکیشن و نمونه سازی سریع به این مسئله می پردازد که چگونه با استفاده از تکنولوژی های مختلف روند طراحی تا ساخت را کوتاه تر کنیم.

معماری اسلامی

معماری در جهان اسلام یکی از بزرگترین جلوه‌های ظهور یک حقیقت هنری در کالبد مادی بشمار می‌رود. از لحاظ تاریخی معماری اولین هنری بشمار می‌آید که توانست خود را با مفاهیم اسلامی سازگار نموده، از طرف مسلمانان مورد استقبال قرار گیرد. معماری اسلامی بعنوان یکی از موفق‌ترین شیوه‌های معماری در تاریخ معماری جهان قابل بازشناسی است. بازسازی المان های هندسی معماری اسلامی مانند نقوش ، گره ها ، کاربندی و مقرنس می تواند به ورود معماری اسلامی به دنیای معماری امروز کمک کند.

معماری داخلی

معماری داخلی، طراحی فضایی است که توسط مرزهای ساختمانی ساخته شده است. طراحی فضای داخلی ساختمان ، مبلمان، اکسسوری منزل و یا هر المانی که در فضای ساختمان به کار می روند شامل این مبحث است. طراحی پارامتریک بر روی مبحث معماری داخلی نیز بی تاثیر نبوده است. امروز همی توان با طراحی دکوراسیون فضاهای عمومی و خصوصی ، طراحی اکسسوری و مبلمان  و در کل دکوراسیون داخلی با روش پارامتریک به فضاهای دلخواه و پیچیده تری دست یافت.

طراحی منظر

استفاده از طراحی پارامتریک محدود به فضاهای داخلی نیست. می توان این نوع طراحی را در فضای بیرون از ساختمان و یا به اصطلاح معماری منظر نیز به کار برد. نمونه قدیمی از طراحی پارامتریک در این حوزه در ایران را می توان فضای بیرونی برج آزادی دانست که با هندسه های متغییر فضای بین میدان آزادی و برج را تشکیل می دهد.

طراحی شهری

امروزه معماران و شهرسازان به شکل فراتری فرم ساختمان ها و شهرها را از منظر پارامتر درک می کنند.پارامتر به عنوان یک متغییر موجود در یک سیستم، که با تغییر آن می توان مشخصات یک سیستم را تغییر داد، توانسته است بسیاری از وجه های طراحی از طراحی نما گرفته تا طراحی المان های مقیاس بزرگ شهری را تحت تاثیر خود قرار دهد. طراحی شهری پارامتریک هم از نظر فنی و هم از تئوریک در کانون توجه قرار گرفته است زیرا از  نظر فنی پارامتر ها این امکان را فراهم می آورند که  کامپیوتر ها به کشف رابطه بین فرم شهر و کارایی آن به طراحان کمک کنند.

طراحی صنعتی و طراحی جواهرآلات

با ظهور طراحی پارامتریک در حوزه معماری،دیگر تخصص های طراحی نیز از المان های طراحی پارامتریک بهره برده اند.اخیرا طراحی پارامتریک در حوزه هایی مانند طراحی صنعتی و طراحی جواهرآلات نیز وارد شده است.

نظرات