[سبک معماری غرب]:معماری بیونیک Bionic Architecture

shahab.

کاربر حرفه ای
کاربر ممتاز
معماری کم مصرف چیست؟

معماری کم مصرف چیست؟

«به راستی پیشینیان ما در این مناطق بدون داشتن انرژی‌های امروزی مانند برق، گاز، آب لوله‌کشی و... چگونه زندگی می‌کردند؟»



کشور ایران با گستره مرزهای سیاسی امروزی دارای مناطقی با ویژگی‌های خاص اقلیمی است. ویژگی‌های خاص آب‌وهوایی تاثیر مستقیم و مهمی بر فرهنگ و رفتارهای اجتماعی جوامع مختلف ساکن در این مناطق داشته و دارد.
تعاملات صورت گرفته بین انسان با طبیعت در این مناطق موجب شده است الگوهایی خاص در معماری به وجود آید که می‌توان آن را معماری بومی یا معماری سازگار با اقلیم آن منطقه نامید. به راستی پیشینیان ما در این مناطق بدون داشتن انرژی‌های امروزی مانند برق، گاز، آب لوله‌کشی و... چگونه زندگی می‌کردند؟ آیا تمام دستاوردهای گذشتگان در خصوص سازگار کردن ابنیه با ویژگی‌های محیطی در فرآیند تحولات ساخت مسکن باید به فراموشی سپرده شود؟بی‌توجهی به این امر علاوه بر تحمیل هزینه‌های گزاف مصرف انرژی به ساکنان این مناطق، موجب مصرف بیش از حد انرژی در کشور شده است. معماری سازگار با اقلیم در گذشته به طور مطلوبی در کشور نهادینه بوده است. به نحوی که ما شاهد هستیم در گرمای بسیار آزار‌دهنده کویر چگونه ساکنان این مناطق تهدیدها را به فرصت و ضعف‌ها را به قوت تبدیل کرده‌اند.در می‌یابیم که ساکنان مناطق گرم و مرطوب با چه تمهیداتی حداقل‌های شرایط آسایش را برای زیستگاه‌های خود فراهم می‌کردند. چگونگی تعامل انسان با محیط پیرامون در فرآیند ایجاد شرایط زیستی مناسب تجربه‌ای ارزشمند است که با شناخت و تکیه بر معماری بومی گذشته مناطق مختلف قابل درک است. ساخت‌و سازهای مسکن روستایی و الگوهای معماری ساختارهای مختلف در این مناطق باید با تاثیرپذیری صحیح از تجارب گذشتگان باشد. بهینه‌سازی مصرف انرژی با تعامل بین متخصصان، مجریان و بهره‌برداران به بهترین نحو ممکن قابلیت تحقق می‌یابد.تبارشناسی معماری بومی ایران موضوع ساده‌ای نیست که با یک نگاه سطحی بتوان از آن عبور کرد. تجارب و دستاوردهایی که جوامع مختلف در قرن‌ها ممارست و سختی به آن واقف شده‌اند را نمی‌توان به راحتی از پیش‌رو برداشت. تکیه غیرمنطقی بر بهره‌گیری از انرژی‌های جدید، روز به روز معماری معاصر ما را نیز به انزوا و بی‌هویتی نزدیک می‌کند. شناخت و ادراک دستاورد‌های معماری بومی ایران در مناطق مختلف نیازمند تشکیل کارگروه‌های مختلف و تخصصی است که حتی می‌تواند توسط نهاد‌های تخصصی غیردولتی نیز محقق شود.پژوهش‌های دانشگاهی در مراکز مختلف می‌تواند در شناخت و معرفی هرچه بیشتر این موضوع مهم نقش مفیدی داشته باشد. طرح مسایل مختلف و تدوین روش پژوهش هدفمند در این راستا موضوعی فراموش شده است که متولیان امر باید توجه خاصی به آن داشته باشند. بی‌گمان در صورت تداوم این بی‌توجهی و رفتارهای مشابه بروز بحران و فاجعه در مصرف انرژی، ضعف معماری معاصر، عدم توسعه یافتگی در مناطق محروم و... را تشدید می‌کند.معماری بومی ایران همانگونه که با نگاهی ریزبینانه در موزه روستایی گیلان قابل مشاهده است چنان هوشمندانه و با درایت تعالی یافته است که فقدان تداوم آن در برخی مناطق دردآور است. خودباختگی در فرآیند ساخت و ساز معماری معاصر ناشی از بی‌توجهی به جایگاه معماری بومی ایران است. ناتوانی ما در بهره‌برداری از تجارب ارزشمند گذشتگان ناشی از چیست؟

منبع:شاسا
 

DDDIQ

مدیر ارشد
تحقیق : معماری بیونیک و الهام گیری از طبیعت

تحقیق : معماری بیونیک و الهام گیری از طبیعت


معماری بیونیک و الهام گیری از طبیعت





چکیده :
انسان از بدو پیدایش تا کنون در طبیعت به کندو کاو مشغول است , در طبیعتی که همواره برای او ناشناخته و پر رمزوراز بوده است . زمانی او به تدریج از دل طبیعت واژه های تک + نو + لوژی را بیرون کشید و آنها را برای ترکیب در ذهن خود پروراند و حاصل آن را طی قرن ها به زبانهای مختلف بازگو کرد , او روزی با یک کشف جدید حیرت دنیا را برانگیخت و یک روز با برخورد ناگهانی در افکار , اختراعی را آماده ثبت نمود و به این ترتیب تکنولوژی پاگرفت و تکامل نه فقط ازمغز انسان بلکه در پیش چشمان او از طبیعتی که خداوند در اختیارش گذاشته است می تراود
 

پیوست ها

  • bionic.zip
    3.7 مگایابت · بازدیدها: 1

milad 1987

عضو جدید
معماری بیونیک
نویسنده : ندا نجف سلیمانی - ساعت ۳:٠۱ ‎ب.ظ روز شنبه ۱۳۸٩/۱/٢۱
معماری بیونیک، معماری، آشتی با طبیعت

دوستان مطلب زیر پروژه ی تحقیقی من در ترم 5 برای درس انسان، طبیعت، معماری بود که البته یه تعداد عکس و بعضی مطالب از منابع جدید تر به اون اضافه کردم. امیدوارم خوندن اون بتونه براتون مفید واقع بشه...




انسان از بدو پیدایش تاکنون در طبیعت به کندوکاو مشغول است، در طبیعتی که همواره برای او ناشناخته و پر رمز و راز بوده است. زمانی او به تدریج از دل طبیعت واژه های تک+نو+لوژی را بیرون کشید و آنها را برای ترکیب درذهن خود پرواند و حاصل آن را طی قرن ها به زبان های مختلف باز گو کرد، روزی با یک کشف جدید حیرت دنیا را برانگیخت و روز دیگر با یک برخورد ناگهانی در افکار، اختراعی را آماده ی ثبت نمود و به این ترتیب تکنولوژی پا گرفت. تکامل نه فقط از مغز انسان بلکه در پیش چشمان او از طبیعتی که خداوند در اختیارش گذاشته است میتراود. سال هاست که محققان در پی یافتن چنین ارتباطی هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم های مختلف زندگی را ارزیابی کنند.
رویکرد به طبیعت را در طول تاریخ معماری در آثار بسیاری از بزرگان دیده ایم. از قضا همه ی معمارانی که بر سر اُنس با طبیعت بوده اند توانسته اند به دست آوردهای عملی و نظری ارزشمندی دست یابند. به یاد بیاوریم سخن زیبای پل کله را که عقیده داشت به مانند همان کودکی که در بازی خود ما را تقلید می کند ما هم باید به تقلید از نیروهایی بپردازیم که جهان را ساخته است. بی سبب نیست که طبیعت برای پل کله به مثابه ی ماده ی قابلی بود که او در مقام یک هنرمند به درون آن نفوذ می کرد. تادائو آندو هم خلق یک بنا را به عنوان پاره ای از طبیعت قلمداد می کرد. او احجام معماری را گونه ای درخت و صخره و کوه و تپه می انگاشت و در فرآیند خلاقیت های خود به دنبال بازسازی ذوقی از طبیعت بود. فرانک لوید رایت بنیان گذار معماری ارگانیک هم از همان آغاز خانه هایش را با طبیعت می آمیخت. وی در آمیختگی طبیعت و معماری چنان استادانه عمل می کرد که تشخیص این که کجا طبیعت پایان می یابد و کجا ساختمان های او آغاز می شود براستی دشوار است. لوکور بوزیه نیز نگاهی تازه به طبیعت داشت. ‌او با طرح ویلای ساوا در پوآسی فرانسه و ایجاد یک تراس وسیع در آن و قراردادن قاب هایی خالی در نمای آن، واسطه ای بین معماری داخل و طبیعت بیرون به وجود آورد.

لوکور بوزیه قصد داشت تا طبیعت را به داخل و اطراف معماری بکشاند ولی رایت می کوشید تا طبیعت، بکر و ناب بماند. او حتی بر فراز تپه خانه نمی ساخت بلکه در امتداد برجستگی تپه خانه می ساخت تا با قرار دادن خانه در موقعیتی خاص، انحنای پیوسته و زیبای تپه دیده شود.
هنگامی که در سیر تحول آفرینش زمین از حدود 8/3 میلیارد سال قبل تا کنون به تامل می نشینیم در می یابیم که، طبیعت خود، طراح و معمار نهایی است. طی این مدت گیاهان و جانوران توانسته اند با طراحی لازم بر مشکلات محیط زیست فائق آیند. و انسان نیز در طول زندگی خود، همیشه سعی داشته برای ساخت و طراحی مکان ها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت و محیط زیست اطراف خود الهام بگیرد.
امروز هر جا سخن از تکنولوژی به میان می آید، انواع ماشین ها، کامپیوترها، ساختمان های بزرگ، وسایل ارتباط جمعی و دیگر ابزار و آلات موجود در صنایع و نقش موثر آنها در اقتصاد و فرهنگ جامعه، در ذهن انسان تصویر می شود، طبیعی است که این وسایل همان دستاوردهای تکنولوژی است که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان معاصر می‌باشند، امّا چنانچه به مسیر تکنولوژی بنگریم کم و بیش به منشاء برخی پدیده ها پی می بریم، به اینکه هر پدیده ی صنعتی و یا ساختمانی ازکدام الگوی زنده ی طبیعت الهام گرفته است، شاید در آن صورت تکنولوژی جلوتر از زمان گام بردارد، بنابر این لازم است ارتباطی با اصول منطقی و علمی بین سیستم های ماشینی و سیستم‌های زنده پدیدار شود.
عنکبوت ها با طراحی و بافتن ریسمان هایی که به استحکام فولاد هستند، برای خود آشیان هایی می سازند.

زنبورها با رعایت کلیه قوانین هندسی، پناهگاهی امن و مطمئن برای خود طراحی می کنند.

موریانه ها خانه های خود را در بیابان ها در هوایی بسیار گرم می سازند و تلاش می کنند با کندن راه هایی پیچیده در خاک، سیستم گرمایی و تهویه ی داخل لانه های خود را خنک و متعادل نگه دارند. خاک انباشت لانه های آنها به صورت یک مجموعه ی کامل طراحی شده تا بتوانند نیازهای طبیعی خود را تامین کنند. اینها نیز معمارند ولی معماران طبیعت.
مفهوم واژه ی بیونیک

پس از جنگ جهانی دوم و آغاز دهه ی شصت قرن بیستم، تبادل علمی بین گرایش های علوم طبیعی و فنی رونق گرفت.
در جریان همایشی در اوهایو، که نیروی هوایی آمریکا در سال 1960 برگزار کرد، برای اولین بار واژه ایی به نام "بیونیک" از ترکیب دو لغت "بیولوژی" و "تکنیک"، به معنای زیستار شناختی یا به کارگیری اندام‌های ساختگی طبیعت که می توانیم به فارسی "زیست فنی" ترجمه کنیم، توسط دانشمند آمریکایی جک.ای.استیل بیان شد. او بیونیک را علم سیستم‌هایی که شالوده و پایه ی تمامی سیستم‌های زنده‌اند، می‌داند. این واژه در برگیرندۀ کار همه متخصصانی است که تلاش دارند برای حل مشکلات فنی خود از دانسته های طبیعت الهام بگیرند.
در ابتدا بیونیک به بررسی ماشین‌هایی که براساس سیستم‌های زنده طراحی و ساخته شده بودند می‌پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کارگیری دانش سیستم‌های زنده در حل مسائل فنی است.

در بیونیک، تحقیق فقط به یک رشته ی خاص علمی محدود نمی‌شود، اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، امّا فعالیت بیونیک دانان را می‌توان در حوزه ی "علوم کاربردی" مطرح کرد که همچون رابطی پدیده‌های گوناگون را با الگوهای زنده مقایسه می‌کنند، به عبارتی دیگر برای هر پدیده، الگوی زنده‌ای می‌یابند.
علوم کاربردی شاخه‌هایی از علوم هستند که رشد و تکامل آنها در مرحله‌ای مانند طراحی، ساخت، ایجاد و تغییر باشد و این قسمت به بخش مهندسی اختصاص دارد، از آنجایی که مهندس نقش اصلی و اساسی در توسعه ی تکنولوژی دارد، فعالیت این بخش باید با تأمل و دقت نظر، به گونه‌ای که همگام با طبیعت باشد، هدایت شود، بنابراین به جاست اگر بگوییم که همه ی راه ها به طبیعت ختم می‌شود.
یکی از بهترین طرح‌های شناخته شده از علم بیونیک اثر لئوناردو داوینچی نقاش معروف است که ماشین پرنده را براساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. استدلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.
حدود 400 سال بعد از طرح داوینچی، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال 1890 تا ارتفاع 15 متری پرواز کرد.
در ساخت زیردریایی‌ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. این جانور با نیروی عضلانی کم می‌تواند به سرعت در آب حرکت کند و راز این حرکت در پوست دو لایه ی بدنش است. لایه ی پوست بیرونی قابل ارتجاع و لایه ی پوست درونی شبیه یک رشته لوله ی پر شده از ماده اسفنجی است. این ویژگی باعث می‌شود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی، فشار را به لایه ی اسفنجی و تراکم‌پذیر درونی که مانند فنر عمل می‌کند منتقل می‌کند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیش روی پیدا کند از بین می‌رود و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می‌سازند.
ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه‌های بارز دیگری از کاربرد علم بیونیکی برای ساخت فناوری‌های جدید است.
آشنایی با معماری بیونیک
بیونیک و معماری بیونیک علمی است که به الهام یابی فنی ساختمان ها از رفتارها و ارتباطات گوناگون عالم جانداران می پردازد و مسائل فنی را از راه های زیستی حل می‌کند.
معماری بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است. روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده‌نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهسته ی تمامیت سازه به آن دست پیدا می‌کنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند. این یک باور متعالیست که با زنده بودن محیط زیست، هماهنگی کامل با طبیعت ایجاد می شود. شاید یک طریقه ی معتبر و قوی برای آیندگان، ترویج روش اصلاح طلبی و توجه به واقعیت ها از طریق "معماری بیونیک" باشد، به طور کلی معماری بیونیک مبارزه‌ای است با خشنودی از خود و تمایلی است به باز ساز ی همه چیز، بنابراین انگیزه ایست منحصر بفرد.
از عوامل مهمی که در طبیعت وجود دارد وانسان برای ساخت بناهای خود از آنها استفاده کرده است، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
_ پوسته یا جلد
_ ساختار
_ آراستن
_ انرژی
بیونیک در واقع شامل سه بخش است:
1- علم سیستم هایی که کار آنها از سیستم های زنده گرفته شده است (در ساختار و سیستم اصلی)
2- علم سیستم هایی که خصوصیاتی شبیه خصوصیات سیستم های زنده رادارند. (مکانیزم ها و عناصر عملکردی)
3- علم سیستم هایی که از نظر ظاهر به سیستم های زنده شبیهند (دریافت های حسی از نقطه نظر فرم)
و در واقع هر محصول سه عنصر اصلی دارد:
- ساختار
- مکانیزم
- فرم
روابط عملکردی موجود با فرم و مواد به صورت زیر می باشد:
بررسی رنگ:
- ارتباط رنگ موجود زنده با محیط زیست
- ارتباط رنگ موجود زنده با خصوصیات رفتاری
- ارتباط رنگ موجود زنده با پیکره موجود زنده
آنالیز عناصر اصلی موجود زنده و کاربرد آن در تجزیه و تحلیل طراحی
آنالیز فرم:
- فرم پایه: نقاط، سطوح و...
- فرم پیچیده: ترکیبات فرمی
- تعیین تناسبات و اندازه
- تعیین نسبت انحناها
- تعیین زوایای بین راستاها
آنالیز مکانیزم:
- مکانیزم ساده
- روابط سیستماتیک بین مکانیزم ها
- آنالیز رابطه ی فرم با سیستم و بالعکس سیستم با فرم
- آنالیز رابطه ی فرم با عملکردو بالعکس
- آنالیز رابطه ی عملکرد با سیستم و بالعکس
روند طراحی بر اساس بیونیک یا بیو دیزاین را می توان به صورت زیر بیان کرد:
1- انتخاب موجود زنده (پدیده مور نظر در طبیعت)
- جانوران
- گیاهان
- آغازیان، تک سلولی ها
2- شناسایی خصوصیات زیستی
- محیط زندگی: شرایط محیط، دما، رطوبت، فشار و صوت
- عکس العمل ها: منابع حیاتی، سیستم های تنفسی، مواد غذایی
- خصوصیات فیزیکی: شرایط همزیستی، سازگاری و ناسازگاری مستقیم و غیر مستقیم
- روابط سیستماتیک: آمار تجمعی و پراکندگی زیستی،شرایط خاص جغرافیایی
3- شناسایی خصوصیات معماری
- ساختار های داخلی
- روابط سیستماتیک
- پیکره اصلی موجود: عناصر میکرو و تناسبات هندسی، عناصر ماکرو، مواد و نسبت ها

پیشگامان معماری بیونیک
قرن هاست که بشر در رابطه ی تنگاتنگ با طبیعت به سر برده و برای تولید مایحتاج خود از آن الهام می گیرد.
لئوناردو داوینچی، نابغه ی عصر رنسانس، یکی از اولین کسانی بود که برای ساخت ماشین پرواز دانش های "بیولوژی" و "فنی" زمان خود را درآمیخت و برای حل مسائل فی زمانش به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت. امروز پانصد سال پس از داوینچی مهندسان رشته های مختلف برای ایجاد ارتباط بین قوانین علوم فنی با دنیای جانداران تلاشی مشابه دارند. ارتباطی که با آغاز قرن بیست و یکم و رشد روزافزون رایانه ها جایگاه خاصی یافته و دنیای اندیشه های معماری را نیز تحت تأثیر قرار داده است. حجم زیاد مقالات، سخنرانی ها، مباحث نظری ارائه شده در چند سال گذشته تأیید بر این مدعاست. به موازات اوج گیری این مباحث، عرضه ی آثار شاخص این جریان در فضاهای معماری آفریده شده در سال های اخیر به وضوح به چشم می خورد.
یکی از سردم داران به نام این جریان "گرگ لین" متولد 1964، معمار و نظریه پرداز آمریکایی است.
گرگ لین را می توان سردم دار نظریه ی جدید در مباحث بیونیک در معماری به شمار آورد او مایل است آثاری خلق کند که همچون موجود زنده دارای گونه های متمایز و انعطاف پذیری همزیستی با شرایط محیطی از لحاظ فرم با رنگ باشند. حرکتی که می توان گفت از همان ابتدای دهه ی شصت آغاز شد. ولی به دلیل محدودیت های فنی تأثیر مشخصی در آن سال ها از خود برجا نگذاشت. یکی ار مشهورترین آثار این معمار خانه ی جنین گونه ی اوست که در سال 2000 طراحی کرد. خانه ی جنین گونه در مسیر تکامل خود نه تنها متأثر از داده های اولیه است، بلکه مهم تر از آن در روند ایجاد خود را با محل بنا، سبک های رایج محلی، شرایط اقلیمی، مصالح ساختمانی و برداشت محلی از زیبایی وفق می دهد .
در اینجا تأثیر دانسته های طبیعی را براین نظریه پرداز به خوبی ملاحظه می کنیم. اگر جانداری (برای نمونه خرس) موفق می شود در نقاط متفاوت و شرایط اقلیمی مختلف از قاره ی آسیا و آمریکا تا قطب شمال نه تنها برنامه ی غذایی خود، بلکه ساختار فیزیکی بدن و حتی رنگ و پوستش را با شرایط وفق دهد، چرا یک اثر معماری نتواند به چنین وفاقی دست یابد. در یکی از جذاب ترین طرح های این معمار، که برای ساختمان چند منظوره ی فرهنگی هنری "آی بیم" واقع در نیویورک (2002) ارائه کرد، امتزاج بیولوژی و آی بیم معماری را مجدداً می بینیم. اجزای حباب گونه در ساختار نما، که لین به آن ها لقب "محفظه های فضایی" می دهد با کمک مارپیچ هایی از بدنه ی ساختمان رشد می کنند. معمار طرحش را ارتباطی بین هنر و تکنیک می بیند. پوسته ی بنا نه تنها به واسطه ی پیچیدگی و طریقه ی ایجاد و تکامل فرم هایش، بلکه به واسطه ی قابلیت دگرگون کردن نقوشش حائز اهمیت است. با این نما (یا پوسته) ی الکترونیکی بنا، هنرمند با اثرش چون رسانه ای تصویری به ارسال پیام به محیط می پردازد. حرکتی که با دنیای جانداران قابل قیاس است.
معمولا نمایشگاه ها به خوبی دغدغه های هنری معماران خود را شان می دهند. نمایشگاه گرگ لین، که در پائیز 2003 در موزه ی ماک شهر وین عرضه شد، از این قاعده مستثنی نبود.
اولین چیزی که در بدو ورود نظر بیننده را به خود جلب می کرد تراریوم یا خاکزیدان نسبتاً بزرگی بود که در آن قورباغه های کوچک زنده، که رنگ نقوش بدنشان خود را با شرایط محیطی تغییر می دهند، نگهداری می شدند. هم زمان سرتاسر کناره ی سمت راست سالن نمایشگاه را پرده ای شفاف مجزا کرده بود که در پس آن گروهی از پروانه های زنده به نمایش گذاشته شده بودند. پس از تراریوم قورباغه ها (طبیعت جاندار) معمار ظروف یوگند استیل (سنت) را به نمایش گذاشته بود که فرم آن ها نیز از طبیعت الهام گرفته شده بود. پس از گذر از طبیعت جاندار و گذشته بود که بیننده به کارهای معمار می رسید. بر روی دیوار مقابل پروانه ها فیلمی از رشد سطوح پیچیده ی محفظه های فضایی به نمایش گذاشته شده بود و مدل های هنری و معماری چون سرویس قهوه و چای آلسی (2002) و یا دروازه دنیا (2002) هر کدام در گوشه ای زیر حفاظ شیشه ای، که خود نیز همانند گونه های مختلف یک جاندار (مثلا پروانه) به یکدیگر شبیه بودند ولی یکسان نبودند، عرضه شده بود .
نهایتاً همه ی راه ها در انتهای سالن مجدداً به دنیای موجودات زنده ختم می شد و هنرمند حلقه ی افکارش را با آکواریومی که در آن چند عروس دریایی (نرم تنانی که توانایی خاصی در وفق خود با شرایط گوناگون دارند) شنا می کردند، بسته بود. حلقه ای که در دنیای جانداران نیز به واسطه ی ارجاع به خاک، آب و هوا تکمیل شده بود .
لین سعی دارد مرزهای موجود معماری را پشت سر گذاشته، در آغاز قرن بیست و یکم با امداد از طبیعت جانداران قدم به سوی معماری ای بگذارد که در آن هیچ گونه ای چون دیگری نیست. گونه هایی که خود را چون جانداران زنده به بهترین نحو ممکن از هر لحاظ با تصویر بهینه ی مسکن وفق می دهند. آثار و نظرات لین گواهی می دهند که تفکراتش از نوآوری خاصی برخوردارند و مباحث معماری را متلاطم کرده اند. نگاهی به عکس العمل بازدید کنندگان نمایشگاه و گفتگو با آنان غرابت این معماری را در نظر اغلب مردم نشان می دهد .
کمتر کسی است که بتواند خارج از فیلم های تخیلی، زندگی در خیابانی مملو از خانه های چنین گونه را متصور باشد. علاوه برآن ساخت این گونه طرح ها به دلیل یکتا بودن هریک از اعضایش، به ماشین آلات کامپیوتری و روش های تولید پیچیده ای چون دستگاه های برش لیزری یا جت برش آبی احتیاج دارد. از لحاظ هنری نیز به سختی می توان ارزش خلاقیت هنری این آثار را محک زده، نوآوری واقعی معمار را از نتایج تصادفی و محاسبه شدۀ کامپیوتری مجزا کرد .


چارلی لوکوستون از دیگر پیشگامان عرصه ی معماری بیونیک کسی است که ما را به تخته ی طراحی طبیعت برمی گرداند تا به چگونگی معماری، طراحی و مهندسی و نظام موجود در معماری طبیعت پی ببریم، وی نقطه ی تمرکز معماران بیونیک را استفاده ی به جا از مواردی در طبیعت می‌داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می‌شود.

اگر کمی عمیقانه بیاندیشیم، درمی یابیم آنچه اکنون تحت عنوان معماری بیونیک به بحث در مورد آن پرداخته ایم مقوله ایست که از آغاز زندگی انسان با او همراه بوده است! آیا معماری بیونیک همان معماری طبیعی نیست که انسان اولیه را به سکونت در غارها کشانده است؟ بناها در معماری بیونیک یا با استفاده از مواد شکننده و ناپایدار ساخته می‌شدند یا در دل یک حفره ی طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته بود. یکی از این مکان‌های طبیعی، غارها بودند.
معماری غاری که به طور عمده در قالب معماری مقابر جلوه کرده، از عصر باستان وجود داشته و به عنوان بارزترین نمونه‌های آن می‌توان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره‌های مصر و لبنان اشاره کرد.
کلیساهای سنگی در ارمنستان و نیز غارهای بسیار بزرگ مسکونی مکشوف در گورمه ترکیه و ماترا در جنوب ایتالیا نیز از دیگر نمونه‌های این سبک معماری هستند. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه‌های بزرگ موریانه‌ها که هزاران موریانه را در خود جای می‌دهند، بوده‌اند.
علاوه بر این معماری گلی یا خاکی را نیز می‌توان یکی از شاخه‌های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمان‌های گلی دو گون در مالی نمونه‌هایی از این سبک هستند.

از گرم‌ترین نقطه ی دنیا تا سردترین نقطه، سعی در الهام‌گیری از طبیعت دیده می‌شود. در کلبه‌های برگ و چوب بومیان آمازون، بناهای کاهی اقوام مختلف آفریقایی یا در کلبه‌های اسکیموهای بومی آلاسکا و گریلند نیز الهام از طبیعت به وضوح دیده می‌شود.
یکی از اولین موارد استفاده از آفرینش های طبیعی را برای نوآوری در معماری در ابتدای نیمه ی دوم قرن نوزدهم مشاهده می کنیم . متخصصان انگلیسی در سال 1846 برای نخستین بار موفق به پرورش نوعی نیلوفر آبی عظیم در اروپا شدند که قطر برگ های آن به دو متر می رسید پاکستون، معمار انگلیسی تبار، با دیدن استحکام برگ های این نیلوفر آبی به مطالعه ی قفسه بندی مدور و ساختار شعاعی این گل پرداخت. حاصل این تفحص ابداع ساختار جدیدی برای سقف سبک شیشه ای در معماری بود که در قصر کریستال نمایشگاه جهانی لندن در سال 1851 عرضه و موفق به جلب نظر منتقدان شد.
موارد دیگری چون همکاری و مطالعه ی بین رشته ای ساختار استخوان های ران انسان برای ساختن سازه های سبک و مقرون به صرفه را نیز در قرن نوزدهم مشاهده می کنیم .
با شروع قرن بیستم (دوران پیش از مدرن) و سپس سال های ابتدایی مدرن کمابیش به تلاش های مشابهی برمی خوریم که البته بیشتر به صورت نظری باقی می مانند.
علاقه ی لوکوربوزیه به صدف داران و بررسی ساختار این جانداران می تواند مثال مستند دیگری در این زمینه باشد.
و همچنان طیف گسترده ای از اختراعات را در نیمه ی دوم قرن گذشته می بینیم که می توان آن ها را زیر بیرق بیونیک جای داد. الهام از نقش پولک ها و ساختار پوست کوسه برای اختراع نوعی رنگ هواپیما، که نیروی اصطکاک هوا را به شدت کاهش می دهد، فقط یک نمونه از دست آوردهای مهندسی این برخورد جدید بود. در زمینه معماری به اسامی معماران نام داری برمی خوریم که همانند پاکستون برای نوآوری های خود به الهام از جانداران پرداخته اند. سقف نمایشگاه مونترال 1967 اثر فرای اتو یا ایستگاه ته ژه وه 1967 شهر لیون اثر سانتیاگو کالاتراوا، که اولی ملهم از تارهای مستحکم عنکبوت و دومی الهامی از بدن سبک پرنده است، دو نمونه از انبوه طرح های اجرا شده اند.

نمونه هایی از معماری بیونیک از گذشته تا حال
مرکز تجاری بیرمنگام (selfridges)


مرکز تحقیقات لندن
برای طراحی ساختمان مرکز تحقیقات لندن از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
استادیوم المپیک مونیخ
از لحاظ ساختار و شکل کلی، بنای استادیوم المپیک مونیخ قابل توجه است. ایده ی اصلی معماران استادیوم، هرتزوگ و دمورن، سنت‌شکنی در شیوه ی طراحی رایج استادیوم‌های ورزشی بود که در این میان شیوه ی پوشش سقف و گاه خودنمایی سازه ی آن به عنوان ویژگی منحصربه ‌فرد استادیوم تنها بخشی از معماری آن را شکل می‌دهد.



در خصوص فضای داخلی استادیوم نیز اولین مساله مورد توجه آنها، ایجاد نزدیک‌ترین رابطه و هیجان ممکن میان بازیکنان و تماشاگران فوتبال بود؛ فضایی که هرتزوگ و دمورن آن را به تئاترهای کلوب شکسپیری یا دهانه ی آتشفشان (به سبب وجود حرارت و التهاب ناشی از گدازه‌ها) تشبیه می‌کنند. زمانی که استادیوم طی یک مسابقه مملو از تماشاگر است‌، در این صورت است که معماری به کنار رفته و تماشاگران و بازیکنان برای تجربه‌ای از جنس هیجان به جزیی از بنا تبدیل می‌شوند.
برج تورنینگ تورسو
این برج معروف به پیکره ی مارپیچ که اثری از معمار بزرگ سانتیاگو کالاتراوا می باشد 190 متر ارتفاع دارد واز بتون و فولاد ساخته شده است. طرح برج حالت تندیس گونه ای دارد و از مقطع تا بالا ترین قسمت 90 درجه چرخیده وهر طبقه به صورت قطعه ای مجزا طراحی شده است. ایده ی اولیه ی طرح ملهم از ستون فقرات انسان بوده و این اثر را در جرگه بیونیک چرخشی قرار می دهد.





استادیوم فوتبال اثر Kisho Kurokawa
کانسپت این استادیوم چشم انسان است.



برج شهر عمودی (bionic tower)

با افزایش جمعیت و با طراحی آسمان خراش ها شهر ها در جهت عمودی گسترش یافتند. این ساختمان ها به علت محدودیت های تکنولوژیکی و طبیعت غیر انسانی خود پاسخ گوی نیازهای بشر در شهرهای عمودی نبودند، اما با ساخت بنای امپایر استیت (برج بیونیک) به ارتفاع 380 متر شهر عمودی بر اساس مدل های طبیعی از قبیل سبکی و استحکام استخوان های پرندگان، انعطاف پذیری ساختار سبزیجات و رشد بر اساس مدل طبیعی ساختار یک درخت وریشه های پراکنده ی آن طراحی شد و بدین ترتیب به محدودیت های موجود در چنین شهر هایی پاسخ داده شد. مدل ساختاری برج بیونیک عمدتأ از تحلیل عالی تغییرات ساختاری موجود در سبزیجات الهام گرفته می شود که حد مرز ارتفاعی معمول را به طرز قابل توجهی افزایش می دهد. این بنا از ستون هایی تشکیل شده که مانند آنچه در آوند گیاهان اتفاق می افتد وظیفه ی حمل و جابجایی ساکنان، آب، انواع مختلف سیالات موجود و انرژی لازم برای کل مجموعه را بر عهده دارند. ساختار این ستون ها با غشای نازک و پیچ و تاب خورده ای شکل گرفته و اطرافش با بتون های خاص پوشیده شده که در نهایت به شکل کپسول در آمده است و باعث بالا رفتن استحکام مجموعه و همچنین قابلیت انعطاف در برابر بار غیر متمرکز و بی نظم فشار باد می شود. پوسته ی خارجی برج از آشیانه ی پرندگان الهام گرفته شده و در عین رخنه پذیر بودن مستحکم نیز هست. این ویژگی اجازه می دهد هوای طبیعی کنترل شده و نور وارد مجموعه شود. فوندانسیون شناور و سیستم ضد زلزله ی آن نیز از خاصیت منحصر به فرد ریشه های درختان بزرگ الهام گرفته است.

خاویر جی پیروز و ماریا رزا سرورا، دو معماراسپانیایی، این سازه ی غول پیکر را بر اساس قوانین حاکم بر طبیعت طراحی کرده اند. این دو معمار در ادامه ی پژوهش های خود در راستای آموختن مسائلی چون انعطاف پذیری، قابلیت سازگار شدن با محیط، صرفه جویی انرژی و … از طبیعت و نتیجتا” کشف و ساخت نمونه ی سازه ای جدید به نام Bio Structure، برج بیونیک را به گونه ای طراحی کرده اند که تمام قسمت های آن ملهم از طبیعت باشد، چراکه آنها اعتقاد دارند طبیعت پاسخ تمام مشکلات را در خود دارد.
شهرک علوم وفنون (city of arts & sciences)
این بنا اثر سانتیاگو کالاتراوا با وسعتی بالغ بر 350 هزار متر مربع در والنسیای اسپانیا قرار دارد و شامل بخش های مختلفی از جمله آسمان نما، موزه ی علوم، ساختمان پارکینگ و کاخ هنر است.
کالا تراوا می گوید: از آنجا که این سایت به دریا نزدیک است و والنسیا خشک، تصمیم گرفتم از آب به عنوان انعکاس دهنده ی معماری وبه عنوان عنصری شاخص در سایت استفاده کنم. استخر های کم عمقی اطراف ساختمان را فرا گرفته اند. از جمله نکات جالب توجه این بنا می توان به ورودی های بخش مترو و پل الامدا اشاره کرد. ارتفاع سایبان های قسمت ورودی که به وسیله ی بازوهای هیدرولیکی قابل تنظیم است تا زمین امتداد می یابد و چون ورودی در زیر زمین است باعث بسته شدن آن در مواقع ضروری می شود. علاوه بر خصوصیات سازه ای، در بخش آسمان نما از فرم چشم الهام گرفته شده است.









مکعب آبی سازه ای از جنس حباب
پروژه به شکل یک مکعب ساده و شفاف و سازه ی آن بسیار شبیه به اجنماع مولکول های آب و در حقیقت آرایش پیچیده ای از اجزای حباب مانند است که به صورت یک مکعب بزرگ و حجیم کریستالیزه شده اند.
این طرح از بین طرح های ارائه شده از 10 کشور که اغلب معماران بزرگ و مطرح بین المللی طراحی کرده بودند، به مرحله دوم راه یافت و در آنجا توانست بر دو طرح دیگر یکی از چین و دیگری از آمریکا طرح رافائل وینولی پیروز شود.
پوشش ساختمان از ماده شفافی به نام ETFE برای پوشاندن سازه ی تشکیل دهنده ی مکعب آبی از داخل و خارج استفاده شده است.
ETFE مخفف اتیل تترا فلوئورو اتیلن یکی از مشتقات فلوئور است.
در مجموع برای پوشش داخلی و خارجی ساختمان حدود صد هزار متر مربع ETFE مصرف شده است. ETFE دارای خواص شگفت آوری است:
دوام آن حدود 20سال بوده، بسیار سبک وزن و عایق است و نور را به خوبی از خود عبور می دهد. حجم یک پانل ساخته شده از این جنس حدود یک درصد پانل مشابه از جنس شیشه است.
این ماده ی پلاستیکی بسیار محکم است و قابلیت مصرف مجدد دارد. در مقاسه با شیشه قابلیت عبور امواج ماورا بنفش از آن بیشتر است و با هر بارش باران خود به خود تمیز می شود. همچنین در مقایسه با شیشه عایق تر است و در برابر اثرات نور خورشید بسیار مقاوم است.
پروژه ی مکعب آبی محل برگزاری مسابقات شنا و سایر بازی های آبی در المپیک سال 2008 پکن بود.
در فرهنگ چینی یک اندیشه ی رایج وجود دارد .آسمان گرد و زمین مربع شکل است این ایده دربسیاری از طرح های معماری و طراحی شهری چین به کار گرفته شده است.



برج کاکتوس
این برج بزرگترین کاکتوس بتنی جهان می باشد. نکته ی مهم این برج شکل دادن بتن به گونه ای است که حتی خلل و فرج کاکتوس نیز در آن رعایت شده است. با این که برج از لحاظ بخش تکنولوژی خیلی قوی نیست، اما تاثیری که در کاهش دی اکسید کربن در محیط اطرافش می گذارد، قابل توجه و یک امتیاز برای آن محسوب می شود.






دروازه جهان( arc of world) اثر گرگ لین از پیشگامان معماری بیونیک




ساختمان ضد دود (anty smoge) اثر ونسان کالیباوت


سیتی هال لندن



برج فراز پل رابلینگ (ascent at robling bridge) اثر دانیل لیبسکیند

بیو اکولوژی شهری
مدلسازی واقعی
بیونیک و بیو اکولوژی دو مفهوم سازنده از فلسفه ی شهری هستند، پذیرش بی چون و چرای رشد عمودی شهرها با منطق استفاده ی عاقلانه از انرژی، با گسترش بدون مرز و ایجاد شهرهای کوچک تر وابسته به هسته ی مرکزی (ایجاد شهرهای اقماری) مواجه شد.
مدل های موجود آسمان خراش ها به خاطر محدودیت های تکنولوژیک و طبیعت غیرانسانی شان بسیار غیرموجه هستند. این مدل ها نمی توانند پاسخ مناسبی برای بخش عمده ی گسترش عمودی شهرها باشند. از زمان ساخت بنای امپایر استیت در سال 1931 با ارتفاع 380 مـتـری اش تـا برج های امروزه پـتـرونـاس بـا 450 متر ارتفاع، تنها توانسته ایم ارتفاع را 70 متر افزایش دهیم.
مزایای معماری بیونیک
طبیعت، اولین و بهترین...!
تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد. فرض کنیم هر جاندار کنونی محصول چندین میلیون سال تکامل است، در این فاصله ی زمانی طبیعت هر چه را که با هدف ویژه‌اش سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را به وجود آورده که بشر بتواند با مطالعه ی فرآیند تکامل، مکانیسم‌های جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخه‌برداری کند.
جمعیت جهان در سال 1990 حدود یک میلیارد و 250 میلیون نفر محاسبه شده بود. در سال 2000 این جـمعیـت بـه 6 میلیـارد نفـر رشـد پیـدا کـرد. خوشبینانه ترین احتمال برای سال 2050، بالغ بر 12 میلیارد نفر است. در طول 100 سال اخیر شهرها، برنامه ریزی و استراتژی های شهری خود را براساس مـتمرکزسازی های با اهمیت آسمان خراش ها و گستردگی مناطق مسکونی با جمعیتی متمرکز تغییر داده اند. مرسوم شدن این روند باعث از بین رفتن تصاعدی لا یه های نباتی زمین و اتلاف نامعقول انرژی و تـاراج محیط زیسـت شده بود. 10میلیون نفر نمی توانند در جامعه ای که براساس قوانین و ارتباطاتی برای 0.1 همان مقدار جمعیت برنامه ریزی شده است، زندگی کنند.
سخن آخر

آنچه مسلم است مسوولیت ناپذیری در برابر طبیعت منجر به بروز انواع تنش های مختلف برای انسان امروز شده است. معماری به مرور زمان به بحر معلقی تبدیل می شود که اصیل ترین و اساسی ترین تکیه گاه خود (طبیعت) را از کف داده است. به راستی آیا زمان آن نرسیده است که کرسی های تئوری پردازی در خصوص آشتی میان طبیعت و معماری فعال شوند و برای نجات روانی انسان معاصر به طبیعت نگاهی دوباره داشته باشیم و به عزم جبران بی مهری های تاریخی بسیاری که به وی کردیم بپاخیزیم؟‌
به موازات همه گفته ها باید اضافه کنیم با وجود آن که امروزه سبک معماری بیونیک گسترش فراوان یافته و استقبال از آن در سراسر جهان رو به افزایش است ولی باید به طور کلی به این مسئله توجه داشت که پیاده کردن جز به جز از اجزای طبیعت و محیط زیست اطراف برای هر پروژه ای کار ساده ای نیست و باید کلیه مسائل جغرافیایی، آب و هوایی، اقتصادی و... را در نظر گرفت.
منابع
مقالات:
مقاله ی معماری بیونیک جواد ایرجی، دانشجوی کارشناسی معماری دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز
مقاله ی محمد جدیری عباسیعضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر
پایان نامه ها:
پایان نامه ی کارشناسی با موضوع کفش و بیونیک زنبور (دانشکده ی هنر و معماری)
سایت ها:

Bionic Towers official website
www.Archnews.com
 

milad 1987

عضو جدید
[h=1]چکيده ای در خصوص معماری بيونيک[/h][h=2]مفهوم واژه ي بيونيک[/h]واژه ايي به نام "بيونيک" از ترکيب دو لغت "بيولوژي" و "تکنيک" به معناي زيستار شناختي يا بکارگيري اندام‌هاي ساختگي طبيعت که به فارسي"زيست فني" ميباشد بيان گرديده است.
بيونيک را علم سيستم‌هايي که شالوده و پايه ي تمامي سيستم‌هاي زنده‌اند ميدانند. امروزه هرجا سخن از تکنولوژي به ميان مي‌آيد تصوير همان دستاوردهاي مهم تکنولوژي به ذهن مي‌آيد اما اگرکمي به مسيرتکنولوژي دقت کنيم هر پديده صنعتي يا ساختماني، از الگوي زنده طبيعت الهام گرفته است. هم اکنون بيونيک از هر جهت، هنر به کارگيري دانش سيستم‌هاي زنده در حل مسائل فني است. از رهاورد تحقيقات علمی، با تلفيق دو واژه «بيولوژي» و «تکنيک»، ‌علم «بيونيک» را به عنوان دانشي که مسايل فني را از را ههاي زيستي حل مي‌کند، بنا نهاده‌اند.
[h=2]معماري بيونيک و آشنائی با آن[/h]انسان از بدو پيدايش تاكنون در طبيعت به كندوكاو مشغو ل بوده و هست، در طبيعتي كه همواره براي او ناشناخته و بوده. زماني او به تدريج از دل طبيعت واژه تكنولوژي و هنر را بيرون كشيد وآنها را براي تركيب در ذهن خود پرواند و حاصل آنرا طي قرنها به زبانهاي مختلف باز گو كرد.بنابراين لازم است ارتباطي با اصول منطقي و علمي بين سيستمهاي ماشيني و سيستم‌هاي زنده پديدار شود روح بخشيدن به ساختمان يکي از تمايلات معماري بيونيک است که با توجه به قدرت سازه براي تنفس ( زنده‌نمايي )، به کمک خطوط مستقيم يا منحني خالص و القاء آهسته تماميت سازه به آن دست پيدا مي‌کنند و مهم ترين چيز براي معماري بيونيک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.
از بدو آفرينش زمين، طبيعت خود، تبديل به طراح و معمار نهايي شده است طي اين مدت گياهان و جانوران توانسته‌اند با تزئينات و طراحي‌هاي لازم بر مشکلات محيط زيست خود فائق آيند و انسان نيز درطول زندگي خود، هميشه سعي داشته براي ساخت و طراحي مکانها و وسايل مورد نياز خود از طبيعت و محيط زيست اطراف خود الهام بگيرد.
بعنوان مثال:1-خفاش. 2-دلفين‌ها 3-عنکبوت ها 4- زنبورها 5-موريانه‌ها
تقليد از طبيعت مزاياي بسياري دارد. هر جاندار کنوني داراي چندين ميليون سال تکامل است، در اين فاصله زماني طبيعت هر چه را که سازگاري نداشته از بين برده است و اين اميدواري را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآيند تکامل، مکانيسم‌هاي جديد فناوري را از روي موجودات زنده نسخه‌برداري کند.
بيونيک يا علم بررسي نظام حيات جانداران، امروزه به عنوان يکي از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic ) معرفي گرديده است. در واقع عوامل مهمي که در طبيعت وجود دارد و انسان براي ساخت بناهاي خود از آنها استفاده نموده، ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
1-پوسته يا جلد 2- ساختار 3-آراستن 4- انرژي
بيونيک در واقع شامل سه بخش است:
  1. علم سيستم هايي که کار آنها از سيستم هاي زنده گرفته شده است (ساختار اصلي )
  2. علم سيستم هايي که خصوصياتي شبيه خصوصيات سيستم هاي زنده را دارند. ( مکانيزم ها )
  3. علم سيستم هايي که از نظر ظاهر به سيستم هاي زنده شبيهند ( دريافت هاي حسي فرم )
و در واقع هر محصول سه عنصر اصلي بنامهای ساختار، مکانيزم و فرم را داراست و روابط عملکردي موجود با فرم و مواد به صورت زير مي باشد:
آناليز فرم : 1-فرم پايه 2-فرم پيچيده 3-تعين تناسبات و اندازه 4 - آناليز مکانيزم 5-آناليز رابطه ي فرم 6- آناليز رابطه ي عملکرد
طراحي بر اساس بيونيک يا بيوديزاين را ميتوان بصورت زير بيان کرد:
1-انتخاب موجودزنده 2-شناسايي خصوصيات زيستي 3-محيط زندگي 4- عکس العمل ها 5-خصوصيات فيزيکي 6-روابط سيستماتيک
الف شناسايي خصوصيات معماري
الف -1 ساختارهاي داخلي روابط سيستماتيک
الف - 2-پيکره اصلي موجود: تناسبات هندسي، مواد و نسبت ها
[h=2]پيشگامان معماري بيونيک و نمونه های آن[/h]آنچه تحت عنوان معماري بيونيک به بحث در مورد آن پرداخته ايم مقوله ايست که از آغاز زندگي انسان با او همراه بوده است! قرنهاست که بشر با طبيعت به سر برده و خود از آن الهام مي گيرد. لئوناردو داوينچي، يکي از اولين کساني بود که براي حل مسائل زمانش به جستجو و تحقيق در ساختار جانداران پرداخت.
يکي از بهترين طرح‌هاي شناخته شده از علم بيونيک اثر لئوناردو داوينچي که ماشين پرنده را بر اساس ساختمان بدن يک خفاش طراحي کرد.حدود 400 سال بعد ماشين پرنده با الهام از خفاش ساخته و در ساخت زيردريايي‌ها نيز از بدن دلفين الهام گرفته شده است. چارلي لوكستون از پيشگامان عرصه معماري بيونيك از كساني است كه ما را به طراحي طبيعت برمي گرداند تا به چگونگي معماري، طراحي و مهندسي، نظام موجود در معماري طبيعت را پي ببريم.
معماري را مي توان علم حيات مصنوعي ناميد علمي مانند آنچه در جهان طبيعت و نظام تکرار و پاسخ اصول بيولوژيکي و ژنتيکي اتفاق ميافتد.معماري بارها از ساختار ها و اشکال طبيعي و طبيعت الهام گرفته است.
ذهنيت بيونيک و ارگانيک مهمترين روند قرن بيستم بوده و ساليوان، رايت و لوکوربوزيه همگي روي تشابهات بيولوژيکي کار مي کردند. جنبش معماري بيونيک شکل چهار ضلعي و منتظم ساختمانهاي سنتي را براي پديد آوردن ساختمانهاي بيولوژيکي و جهان طبيعي نفي مي کند. نتيجه اين ديدگاه مجموعه اي از ساختمان هاي منحصر به فرد با قالبهاي بيولوژيکي و رياضي مي شود که در اکثر آنها از آناتومي انسان الام گرفته شده است.همچون:

  1. شهرک علوم و فنون (city of art&sciences) در اسپانيا
  2. دروازه جهان( arc of world)
  3. مرکز تجاري بيرمنگام (selfridges) در انگلستان
گرگين را مي توان سردمدار نظريه جديد در مباحث بيونيک در معماري به شمارآورد .
بناها در معماري بيونيک يا معماري طبيعي يا با استفاده از مواد شکننده و نا پايدار ساخته مي‌شدند يا در دل يک حفره طبيعي که در زمين يا صخره شکل گرفته. يکي از اين مکان‌هاي طبيعي، غارها بودند.كه از بارزترين نمونه‌هاي معماري غاري از عصر باستان مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره‌هاي لبنان اشاره کرد. کليساهاي سنگي در ارمنستان و نيز غارهاي بسيار بزرگ مسکوني در گورمه ترکيه و ماترا در جنوب ايتاليا نيز از ديگر نمونه‌هاي اين سبک معماري هستند. ساخت هواپيماهاي تيز پرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رايانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه‌هاي ديگري از کاربرد علم بيونيکي براي ساخت فناوري‌هاي جديد است.
از لحاظ ساختار و شکل کلي نيز، بناي استاديوم المپيک مونيخ و بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان، ساختمان اينونيک در کمبريج از مشهورترين نمونه‌هايي هستند که در آنها از سبک بيونيک براي طراحي و ساخت بنا استفاده شده است.
[h=2]معناي معماري بيونيک[/h]هر معماري خوبي که بر پايه هاي نظري مستحکم برقرارشده باشد معمولا تا مدتي به صورت طرح ويا مدل باقي مي ماند. هنگامي که ما اولين بار نظرات خود را به روي کاغذ آورديم و مدل آن را ساختيم تصور نمي کرديم که در مدتي کمتر از بيست سال آثار ما مقبوليت بيابند. کمتر کسي است که بتواند خارج از فيلم هاي تخيلي ، زندگي درخياباني مملو و از خانه هاي جنين گونه را متصور باشد. علاوه بر آن ساخت اينگونه طرحها به دليل يکتا بودن هريک از اعضايش به ماشين آلات کامپيوتري و روش هاي توليد پيچيده اي احتياج دارد. از لحاظ هنري نيز به سختي مي توان ارزش خلاقيت هنري اين آثار را محک زده، نوآوري واقعي معمار را از نتايج تصادفي و محاسبه شدۀ کامپيوتري مجزا کرد
بسياري از حرکت ها که ارزشي فراتر از مدزدگي نداشتند و به جاي نماندند و هستند حرکت هايي که در ابتدا خوشايند عامه نبودند و شديداً مورد حمله منتقدان قرار گرفتند ولي نهايتاً نتوانستند پايه هاي حرکت جديدي را بنا نهند
از دو دهه پيش بود که با افزايش قدرت رايانه ها معماراني چون لين اين امکان را يافتند که به طراحي معماري ابعاد جديدي بدهند ابزار اين معماران سيستم هاي کامپيوتري جديدي است که نه تنها طراحي سه بعدي را از ابتدا ممکن مي کند بلکه به موازات آن ، محاسبه مدلهاي رياضي پيچيده ، فرم هاي غيرهندسي و شبيه سازي فرآيندهاي زنده را امکان پذير مي سازند . لين در اين ميان يکي از اولين معماراني است که به رايانه نقش خلاق مي دهد. اين رايانه است که «زير نظر هنرمند» آثار جديدي که بر پايه معادلات تقريبي خلق مي شوند. طراحي او با تجزيه يک اثر به زيرمجموعه ها شروع ميشود.يکي از مشهورترين آثار اين معمار «خانه جنين گونه» اوست. اين طرح کوششي است براي برخوردي تازه با موضوعاتي چون«تنوع گرايي» ، «توليد منفرد» در کنار «توليد انبوه» و «انعطاف گرايي»در ساخت . اين خانه ترکيبي است از اعضاي مختلف که قواعد هندسي همگي آن ها به کمال تعريف و محدودۀ رشد آن ها مشخص شده است .واين نکته نشان مي دهد که تناسب ، زيبايي و عملکرد در مفهوم کلاسيک آن بسيار با ارزش است خانه جنين گونه در مسير تکامل خود نه تنها متأثر ازداده هاي اوليه است. بلکه مهم تر از آن خودرا با محل بنا . سبک هاي رايج محلي ، شرايط اقليمي ، مصالح ساختماني وبرداشت محلي از زيبايي وفق مي دهد .
اگر جانداري موفق مي شود در نقاط متفاوت و شرايط اقليمي مختلف اقليمي نه تنها برنامه غذايي خود را بلکه ساختار فيزيکي بدن وحتي رنگ وپوستش را با شرايط وفق دهد ، چرا يک اثر معماري نتواند به چنين وفاقي دست يابد .
[h=2]معماري بيونيک و انديشه هاي مرتبط پيشگامان[/h]يکي از طرحهاي بيونيک، نوسازي مجموعه ساختماني کليبورک در بيجل مرمر ، در نزديکي آمستردام ، بود. نماي اين ساختمان 500 واحدی که طولي بالغ بر 1000 متر دارد پوسته اي جديد از راهروهاي متحرک ميباشد. يکي از مشکلات بناي راهروهاي طويل و کريدورهاي يکنواخت آن بود . لين يکی از پيشگامان معماری بيونيک، براي حل اين مشکلات لايه اي متشکل از آسانسورها و پله برقي ها را به نماي بنا اضافه کرد و توانست فضاي راهروهاي قديمي را شکسته با شيشه گذاري آن ها و باغچه کاري به حياط هاي زمستاني تبديل کند. همچنين با تغييرات گونه هاي تازه از همسايگي مورب و عمودي را جايگزين همسايگي هاي افقي و يازده ترکيب همسايگي مختلف را ايجاد کرد
برج bionic tower تو شانگهاي چين يه نمونه خوب براي اين سبک معماريه. سازه اون ،که از نوع ارتفاعي هسته مرکزي از سازه درخت الهام گرفته شده و طبقاتش مثل شاخه هاي درخت و بناها مثل برگ رفتارشون توجيه شده است
[h=2]نمونه هايي از گذشته تا حال معماري بيونيک[/h]
  1. طراحي ساختمان مرکز تحقيقات لندن از گياهي به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
  2. استاديوم المپيک مونيخ از لحاظ ساختار و شکل کلي،بناي استاديوم المپيک مونيخ قابل توجه است.
  3. برج تورنينگ تورسو: اين برج به پيکره ي مارپيچ که اثري ازمعماربزرگ سانتياگو کالاتراوا مي باشد .
  4. بناي امپاير استيت (برج بيونيک) به ارتفاع 380 متر شهر عمودي بر اساس مدل هاي طبيعي .
  5. شهرک علوم وفنون (city of arts&sciences)، اين بنا اثرسانتياگوکالاتراوا در والنسياي اسپانيا قراردارد.
  6. برج کاکتوس: اين برج بزرگترين برج بتني جهان بوده وگونه اي است که حتي خلل و فرج کاکتوس نيز در آن رعايت شده است.
[h=2]مزاياي معماري بيونيک[/h]جمعيت جهان در سال 1990 حدود يک ميليارد و 250 ميليون نفر محاسبه شده بود. در سال 2000 اين جـمعيـت بـه 6 ميليـارد نفـر رشـد پيـدا کـرد. خوشبينانه ترين احتمال براي سال 2050، بالغ بر 12 ميليارد نفر است. درطول 100 سال اخير شهرها، بالاجبار بيشتر از گذشته، برنامه ريزي و استراتژي هاي شهري خود را بر اساس مـتمرکزسازي هاي با اهميت آسمان خراش ها و گستردگي مناطق مسکوني با جمعيتي متمرکز تغيير خواهند داد.که وجود معماری بيونيک و اهميت دادن هر چه بيشتر نسبت به گذشته به آن، امری ضروری و مثمر ثمر خواهد بود. بطوريکه؛
طبيعت، فقط و فقط، اولين و بهترين .!
به اميد دارا بودن سهم بيشتری ازطبيعت در دل و جان خود، آرزوی توفيق روزافزون برای همه حضار و دانش پژوهان را خواهانيم .


اطلاعات بیشتر: http://ammi.ir/
 

milad 1987

عضو جدید
معماری فراکتال


واژه فراکتال مشتق از واژه
لاتینی فراکتوس- به معنی سنگی که به شکل نامنظم شکسته خرد شده است- در سال ۱۹۷۵
برای اولین بار توسط بنوت مندل بروت مطرح شد. فراکتال ها شکل هایی هستند که بر خلاف
شکل های هندسی اقلیدسی به هیچ وجه منظم نیستند. این شکل ها اولاً سر تاسر نامنظم
اند، ثانیاً میزان بی نظمی آنها در همه مقیاسها یکسان است.


با ملاحظه اشکال موجود در طبیعت، مشخص می شود که هندسه
اقلیدسی قادر به تبیین و تشریح اشکال پیچیده و ظاهراً بی نظم طبیعی
نیست.

مندل بروت در سال ۱۹۷۵ اعلام کرده که ابرها به صورت کره
نیستند، کوهها همانند مخروط نمی باشند، سواحل دریا دایره شکل نیستند، پوست درخت صاف
نیست و صاعقه بصورت خط مستقیم حرکت نمی کند.

جسم فراکتال از دور ونزدیک
یکسان دیده می شود. به تعبییر دیگر خودمتشابه است.


وقتی که به یک جسم فراکتال نزدیک می شویم، می بینیم که تکه
های کوچکی از آن که از دور همچون دانه ها بی شکلی به نظر می رسید، بصورت جسم مشخص
در می آید که شکلش کم و بیش مثل همان شکلی است که از دور دیده می شود. در طبیعت
نمونه های فراوانی از فراکتال ها دیده می شود. درختان ، ابرها، کوهها، رودها، لبه
سواحل دریا، و گل کلم ها اجسام فراکتال هستند بخش کوچکی از یک درخت که شاخه آن باشد
شباهت به کل درخت دارد. این مثال را می توان در مورد ابرها، گل کلم، صاعقه و سایر
اجسام فراکتال عنوان نمود.

بسیاری از عناصر مصنوع دست بشر نیز بصورت فراکتال می باشند.
تراشه های سلیکان، منحنی نوسانات بازار بورس، رشد و گسترش شهرها و بالاخره مثلث
سرپینسکی را می توان در این مورد مثال زد.

در علم ریاضی فراکتال یک شکل
مهندسی است که پیچیده است ودارای جزئیات مشابه در ساختار خود در هر مقیاسی
است.

میزان بی نظمی در آن از دور و نزدیک به یک میزان است. مثلث
سرپینسکی یک مثلث متساوی الاضلاع است که نقاط وسط سرضلع آن به یکدیگر متصل شده اند.
اگر این عمل در داخل مثلث های متساوی الاضلاع جدید تا بی نهایت ادامه یابد، همواره
مثلث هایی حاصل می شوند که مشابه مثلث اول هستند.

( وحید قبادیان، مبانی و
مفاهیم در معماری معاصر غرب صص ۱۶۶-۱۶۷)

تعریف فراکتال:


هندسه ی اقلیدسی -
احجام کامل کره ها و هرم ها و مکعب ها و


استوانه ها بهترین
راه نشان دادن عناصر طبیعی نیستند . ابرها و


کوه ها و خط ساحلی و
تنه ی درختان همه با احجام اقلیدسی در تضاد


هستند و نه صاف بلکه
ناهموار هستند و این بی نظمی را در مقیاس های


کوچک نیز به ارمغان
می آورند که یکی از مهمترین خصوصیات


فراکتال ها همین است
.


این بدین معناست که
هندسه ی فراکتال بر خلاف هندسه ی اقلیدسی روش


بهتری را برای توضیح
و ایجاد پدیده هایی همانند طبیعت است .زبانی که این


هندسه به وسیله ی آن
بیان می شود الگوریتم نام دارد که با اشیا مرکب


می توانند به فرمولها
و قوانین ساده تری ترجمه و خلاصه شوند.

ویژگیهای
فراکتال:

1)
فوق‌العاده و غیرمنتظره است.

2) تکامل
هم‌زمان دارد.

3) جایگزینی
بهینه.

4) ضرورت به تنوع
دارد.

5) دارای قوانین
ساده می‌باشد.

6) در
شکل‌گیری فرم از تکرار استفاده می‌شود.

7) دارای تنوع
می‌باشد.

8) سیستمی تو در
تو است.

فراکتال
در معماری:

در مورد فراکتال و
کاربرد آن‌در معماری و شهرسازی دو نظریه وجود
دارد:

گروه اول به
هندسه فراکتالی و فضای آشوب و در پی آن معماری پرش کیهانی به عنوان
موضوعی ارگانیک و کاملا طبیعی نگاه می‌کنند. (هر آنچه نظم بشری
بوده مثل تقارن به نوعی بی نظمی در بی نظمی است و این نظم بی نظمی است که واقعی
است.)

اما گروه دوم
هندسه را به عنوان ابزاری قوی‌تر برای عتم معرفی
می‌کنند و حرف آنان را می‌توان در موضعی دانست که با مقدمه‌ی دسته‌ای
اول سازگار است اما گروه اول به این موضوع بیش‌تر به عنوان امری ذاتی
می‌نگرند.

با توجه به تعریف
فراکتال نمونه‌های بسیاری در معماری

وجود دارد که با
الهام گرفتن از فراکتال‌های طبیعی و اشکال خود متشابه و استفاده از
تناسبات و تکرار در مقیاس خرد و کلان شکل گرفته‌اند.

به طور کلی معماری
فراکتال را می‌توان در دو بخش تقسیم کرد:

یکی معماری
فراکتال کلاسیک که در آثار پیشینیان به صورت الهام گرفتن از طبیعت وجود
دارد.و دیگری معماری فراکتال مدرن
است که نهایتا منجر به معماری پرش کیهانی می‌شود.
جهان در فرم فیزیکی ( مادی
) کلی خود پر هرج و مرج ،ناممتد

و نامنظم است اما در
پس این اولین ذهنیت و گمان یک نوع دستوری نهفته است


که منظم و دارای
ترکیبی واضح است .


بهترین راه برای
تعریف یک فرکتال توجه به صفتها و نشانه های آن است


یک فرکتال " نامنظم "
است . این بدان معنی است که در آن هیچ قسمتی


صاف نیست . فرکتال "
خود مشابه " است و این بدین معنی است که


" اجزا " شبیه کل
هستند .

فراکتال ها به وسیله
ی " تکرار " توسعه می یابند که به این معنی است که


تغییرشکل مکرراً
ایجاد شده و وابسته به موقعیت شروع است .


خصوصیت دیگر آن این
است که فراکتال " مرکب " است . اما با حال


می توان آن را به
وسیله ی الگوریتم های ساده نشان داد و همچنین بدون


معنی نیز هست که در
پس عناصر نامرتب طبیعی یک رشته قوانین موجود است .





تصویر
کلم بروکلی

این بدین معناست که هندسه ی فراکتال بر خلاف
هندسه ی اقلیدسی روش بهتری را برای توضیح و ایجاد پدیده هایی همانند طبیعت است
.زبانی که این هندسه به وسیله ی آن بیان می شود الگوریتم نام دارد که با اشیا مرکب
می توانند به فرمولها و قوانین ساده تری ترجمه و خلاصه شوند.


فراکتال ها انواع عناصری هستند که فرم
فضایی آنها صاف نیست .بنابراین "نامرتب " نامیده شده اند و این نامنظمی آنها به طور
هندسی در راستای مقیاسهای گوناگون در داخل هرم تکرار می شوند .هر چیز طبیعی در
اطراف ما در اصل نوعی فراکتال است . به این سبب که خطوط صاف و پلانها فقط در دنیای
ایده آل ریاضی وجود دارد .در کنار این تئوری هر سیستم که بتواند به صورت هندسی
متصور و تحلیل شود می تواند یک فرکتال باشد .جهان در فرم فیزیکی ( مادی ) کلی خود
پر هرج و مرج ،ناممتدو نامنظم است اما در پس این اولین ذهنیت و گمان یک نوع دستوری
نهفته است که منظم و دارای ترکیبی واضح است . بهترین راه برای تعریف یک فرکتال توجه
به صفتها و نشانه های آن است یک فرکتال " نامنظم " است . این بدان معنی است که در
آن هیچ قسمتی صاف نیست . فرکتال " خود مشابه " است و این بدین معنی است که " اجزا "
شبیه کل هستند .

فراکتال ها به وسیله ی " تکرار " توسعه می
یابند که به این معنی است که تغییرشکل مکرراً ایجاد شده و وابسته به موقعیت شروع
است . خصوصیت دیگر آن این است که فراکتال " مرکب " است . اما با این حال می توان آن
را به وسیله ی الگوریتم های ساده نشان داد و همچنین بدون معنی نیز نیست که در پس
عناصر نامرتب طبیعی یک رشته قوانین موجود است .



موزه گوگنهایم
در بیلبائو

فرکتال (برخال)
چیست؟
ما فرکتال‌ها را هر روز می‌بینیم: درختها ، کوهها، پراکنده شدن برگهای
پاییزی روی زمین ، ساحل دریا و …

حالا به این تعریف دقت کنید: فراکتال تصویر
هندسی چند جزیی است که می‌توان آن را به تکه هایی تقسیم کرد که انگار هر تکه یک کپی
از ” کل ” تصویر است . به سختی بتوان باور کرد که چیزی مانند فراکتال‌ها بتواند
اینقدر پیچیده و سخت باشد و در عالی ترین سطوح ریاضی به کار رود و در عین حال بتوان
به تصویر یک سرگرمی خوب به آن نگاه کرد. اگر بخواهیم بترسانیمتان می‌توانیم بگوییم
که هندسه فراکتالی حرکت اشکال در فضا را ثبت می‌کند و یا ناهمواری دنیا و انرژی و
تغییرات دینامیک آن را نشان می‌دهد ! اما راستش را بخواهید فراکتال چیز ساده ای است
به سادگی ابرها یا شعله های آتش.
واژه فرکتال از ریشه ای یونانی به معنای ” تکه
تکه شده ” و”بخش بخش” آمده است و به نحوی تعریف ریاضی اش را در خود دارد.

اگر بخواهیم از دید کلی به بحث فرکتال نگاه
کنیم آن را می توان به ۳ دسته تقسیم بندی کرد :

۱- هندسه فرکتال : در این قسمت از دید ریاضی
به فرکتال نگاه می شود که بیشتر مورد توجه ریاضی دان ها قرار گرفته اما پایه های
قسمت های بعدی نیز می باشد ، و تا با عناصر اصلی فرکتال و چگونگی ایجاد این فرم
آشنا نشویم نمی توان فرم های مختلف و حجم های مختلف را شناسایی
کرد.

۲- فرم فرکتال : قسمت دوم این مقاله است ، با
توجه به اینکه ،محصول هندسه فرکتال فرمی است که دقیقاً آن مشخصه های هندسی مربوطه
را دارد . در این بخش فرم هایی همچون فرم های درخت ، فرم های مندلبرت ، فرمهای
موجود در طبیعت ، ایجاد فرم های رندوم (Random fractal) ، خود متشابهی (self
similarity) ، فرکتال در نقاشی ( آثار نقاشانی چون جکسون پالاک ) و … مورد بررسی
قرار خواهد گرفت .

۳- حجم فرکتال (فرکتال در معماری): نتیجه فرم
های مختلف می تواند به یک اثر معماری منتج شود لذا در این بخش حجم های فرکتالی و
آثار معماری مطرح می شود .

اشکال فرکتالی چنان با زندگی روزمره ما گره
خورده که بسیار جالب است. با کمی دقت به اطراف خود، می توان بسیاری از این اشکال را
یافت. از گل فرش زیر پای شما و گل کلم درون مغازه های میوه فروشی گرفته تا شکل کوه
ها، ابرها، دانه برف و باران، شکل ریشه، تنه و برگ درختان و بالاخره شکل سرخس ها،
سیاهرگ و حتی می توان از این هم فراتر رفت : سطح کره ماه ، منظومه شمسی و ستارگان
.

البته در بخش فرم های فرکتال این موضوع بیشتر
مشهود است به طوری که بسیاری از فرمهای خلقت دارای ساختاری فرکتال هستند
.

این روزها از فراکتالها به عنوان یکی از
ابزارهای مهم در گرافیک رایانه ای نیز نام می برند، اما هنگام پیدایش این مفهوم
جدید بیشترین نقش را در فشرده سازی فایلهای تصویری بازی می کنند.

فرکتال از منظر
هندسی

هندسه فرکتالی یا هندسه فرکتال ها پدیده ایست
که چندی پیش پا به دنیای ریاضیات گذاشت.

واژه فرکتال در سال ۱۹۷۶ توسط ریاضیدان
لهستانی به نام بنوئیت مندلبرات وارد دنیای ریاضیات شد.

او در سال ۱۹۸۷ پرفسوری خود را در رشته
ریاضیات گرفت.

مندلبرات وقتی که بر روی تحقیقی پیرامون طول
سواحل انگلیس مطالعه می نمود به این نتیجه رسید که هر گاه با مقیاس بزرگ این طول
اندازه گرفته شود بیشتر از زمانی است که مقیاس کوچکتر باشد.

از لحاظ واژه مندلبرات انتخاب اصطلاح فرکتال
(fractal) را از واژه لاتین fractus یا fractum (به معنی شکسته ) گرفت تا بر ماهیت
قطعه قطعه شونده که یکی از مشخصه های اصلی این فرم است ،تاکید داشته باشد
.

فرهنگستان زبان هم واژه برخال را تصویب کرده و
همچنین برای واژه فرکتالی واژه برخالی را تصویب کرده است.

واژه فرکتال به معنای سنگی است که به شکل
نامنظم شکسته شده باشد.

اما در هندسه :
فرکتال از دید هندسی به شیئی گویند که دارای
سه ویژگی زیر باشد:

۱-اول اینکه دارای خاصیت خود متشابهی باشد یا
به تعبیر دیگر self-similar باشد.

۲-در مقیاس خرد بسیار پیچیده
باشد.

۳-بعد آن یک عدد صحیح نباشد (مثلاً‌
۱٫۵).

برای درک بهتر نسبت به مشخصات بالا در فرم
هندسی ، بد نیست نمونه ای که شاید تا کنون با آن برخورد کرده باشید مطرح شود
:


تصویر بالا ( یک کبوتر ) یک فرم هندسی است که
دقیقاً با تعاریفی که در تعریف فرکتال بیان شد، منطبق است یعنی هم دارای خاصیت خود
متشابهی و پیچیدگی در مقیاس خرد و نیز عدم داشتن بعد صحیح . تصویر بالا دارای بعدی
بین عدد ۲ و ۳ است.

حال به بررسی هر یک در زیر پرداخته شده
:

خاصیت خود متشابهی فرکتا
لها

شیئی را دارای خاصیت خود متشابهی می گوییم: هر
گاه قسمت هایی از آن با یک مقیاس معلوم ، یک نمونه از کل شیئی
باشد.

ساده ترین مثال برای یک شیئ خود متشابه در
طبیعت گل کلم است که هر قطعه‌ی کوچک گل کلم متشابه قطعه بزرگی از آن است
.

همین طور درخت کاج یک شیئ خود متشابه است ،چرا
که هر یک از شاخه های آن خیلی شبیه یک درخت کاج است ولی در مقیاس بسیار کوچکتر
.همچنین در مورد برگ سرخس نیز چنین خاصیتی وجود دارد.

رشته کوه ها ، پشته های ابر ، مسیر رودخانه ها و خطوط ساحلی نیز همگی مثال‌ها‌یی از یک ساختمان خود متشابه هستند.
نمونه ای از خود متشابهی در شکل زیر نیز دیده می شود.

فراکتال شکل هندسی پیچیده است که دارای جزییات مشابه در ساختار خود در مقیاسهای متفاوت می باشد و بی نظمی در آن از دور و نزدیک به یک اندازه است .
واژه فراکتال مشتق گرفته شده از واژه لاتینی فراکتوس به معنای سنگ است که به شکل نا منظم شکسته و خرد شده .این واژه برای اولین بار توسط بنوت مندل بروت مطرح شد .
جسم فراکتال از دوز و نزدیک یکسان دیده می شود .مثلا وقتی به یک کوه نگاه می کنیم شکلی شبیه به یک مخروط می بینیم که روی آن
مخروطهای کوچکتر و بی نظمی دیده می شود ولی وقتی نزدیک می شویم همین مخروطهای کوچک شبیه کوه هستند و یا شاخه های یک درخت شبیه خود درخت هستند .البته در طبیعت نمونه های اجسام فراکتال فراوان است مثلا ابرها -رودها -سرخس ها و حتی گل کلم از اجسام فراکتال است .و اگر به ساخته های دست بشر هم نگاه کنیم تراشه های سیلیکان و یا مثلث سرپینسکی نیز فراکتال هستند . و در معماری همیشه نباید نیاز بشر را هندسه اقلیدسی تامین کند .گسترش شهرها نمونه آشکاری از فراکتال است.

خصوصیات اشکال فرکتال
- اشکال اقلیدسی با استفاده از توابع ایستا تولید می شوند ولی اشکال فرکتال با فرآیندهای پویا تولید می شوند.( فرآیندهای پویا, فرآیندهایی هستند که دارای حافظه می باشند و رفتار آنها به گذشته بستگی دارد.)
- اشکال فرکتال دارای خاصیت خود همانندی است. طول این اشیا بی نهایت است که در فضای محدود, محصور شده اند.
- مجموعه های فرکتال, از زیر مجموعه هایی تشکیل شده اند که این زیر مجموعه ها شبیه مجموعه های بزرگتر هستند.
- هندسه فرکتال دارای ساختارهای ظرفیتی بالاست ولی ظرفیت اطلاعاتی اشیای اقلیدسی بسیار محدود و حاوی اطلاعات تکراری است.
- هندسه فرکتال, بیان ریاضی از معماری طبیعت است.
- هر فرآیند تکراری و پویا باعث ایجاد ساختارهای پیچیده فرکتال نمی شود. مکانیزم تولید چنین ساختارهای پویایی, آشوب است. در حقیقت, فرکتال تصویر ریاضی از آشوب است.
رابطه فراکتال و معماری
مطالعه هندسه باید به طراح کمک کند به درک بهتری از جریان جزئیات در پیرامون ما و جهان طبیعی دست یابد.
خصوصیت فراکتالی یک ترکیب معماری در تسلسل جالب جزئیات است. این تسلسل برای حفظ جذابیت معماری لازم است. هنگامی که شخص به یک ساختمان نزدیک و سپس به آن وارد می شود همیشه باید مقیاس کوچکتر دیگری همراه با جزئیات جذاب وجود داشته باشد تا معنای کلی ترکیب را بیان کند که این یک ایده فراکتال است.
انسانها در روزگار قدیم که در طبیعت می زیستند و مانند انسان دوره مدرن, با طبیعت بیگانه نبودند, معماریشان با نظم طبیعت بود.
آنها به این دلیل که در طبیعت رشد میافتند, ضمیر ناخودآگاهشان نیز با نظم طبیعت- یعنی با نظم فراکتال- رشد میافت, در نتیجه مصنوعاتش نیز دارای نطم فراکتال می بود.

فراکتال در معماری معاصر
به دنبال بیگانگی انسان معاصر با طبیعت و دور شدن ساخته هایش از تشابه با ساختارهای طبیعت, معماران معاصر به دنبال نمود دادن ساختار فراکتال طبیعت در آثارشان هستند. هر چند که این هنوز آغاز راه است ولی ارتباطی جدیدی در زمینه طبیعت و معماری معاصر را نشان میدهد. ارتباطی که انسان مدرن آن را فراموش کرده بود.
[h=1]
[/h]
[h=1]
[/h]
[h=1]
[/h]
[h=1]
[/h][h=1][/h]
[h=1]فركتال در مناظر طبيعي :
اين فرم ها همانطور كه از اسم آنهاپيداست داراي فرمي طبيعي هستند . شايد بسيار در عكاسي معماري ( براي عكس از يك سوژه ) به يك منظره برخورد كرده باشيد كه در دوردست تپه ها و كوه ها ديده مي شوند ، بد نيست بدانيد كه خود اين منظره داراي فرمي فركتال است و با هندسه فركتال قابل حل !!
[/h][h=1]
[/h]
[h=1] [/h]
[h=1]فركتال در طبيعت :
اين بححث نيز بسيار گسترده است و عكس هاي زير خود گوياي اين موضوع است . البته حتماً اين موضوع را در مجال ديگري به طور مفصل مطرح خواهم كرد .
[/h]
[h=1]
[/h]
[h=1][/h]
[h=1]حتي زمين لرزه اي كه اكنون قابل پيش بيني نيست ، در موقع اتفاق به صورت فركتال عمل مي كند ! ( در ترك روي گسل ها )
[/h]
[h=1]فركتال و هنر :
در هنر دوران هاي مختلف ساختار ها و فرم ها و حتي نقاشي هاي مختلفي را از فركتال مي بينيم .
[/h][h=1]1-فركتال ها در هنر آفريقا :
در زير يك سر ستون مصري مشاهده مي شود كه داراي ساختار فركتال است خطهاي قرمز رنگ آن را نشان مي دهد.
[/h]
[h=1]
[/h]
[h=1]
[/h]
[h=1][/h]

[h=1][/h]
[h=1]2-فركتال را در آثار نقاشاني چون جكسون پالاك و لاري پونز مي بينيم [/h]
[h=1]
[/h]

منبع: http://mosafaie.blogfa.com/cat-67.aspx
 

milad 1987

عضو جدید
[h=1]هندسه فراکتال در معماری[/h]Posted By: مرتضی محمدی
[h=1]مقدمه:[/h] بيش از دو دهه است كه رابطه اي پيچيده و متناقض بين معماري و علوم پيچيده وجود داشته است . گر چه­از آن زمان اصل اين­رابطه تغيير يافته ، اما نقطه اتصالي به نام هندسه فركتال بين آنها وجود دارد . هم معماران و هم رياضي دانان ، هر كدام حول اين موضوع كه چه چيزي ممكن است يا ممكن نيست هندسه فركتال را به وجود آورده و تعاريفي ارايه داده اند كه به طرز ناباورانه­اي شباهت هاي كمي بين تعاريف آنها از معماري فركتال وجود دارد . از طرفي هر كدام از تعاريف نيز علامت تشخيص منحصر به فردي ندارد . گروه بزرگي از معماران با تجربه ، عقايد رياضيدانان را درباره ساخت محيط پيراموني رد كرده­اند ! ولي برخلاف آنان ، رياضي­دانان مشغول شناسايي تاريخ طولاني استفاده معماران از هندسه فركتال در طراحي­هاي شان هستند .هدف اين تحقيق تهيه يك تعريف قابل قبول هم براي معماران و هم براي رياضي دانان زمان پيشرفت و سقوط معماري فركتال در اواخر قرن بيستم است .اين پروژه ، سه شرط يا سه قانون مشخص دارد كه وسعت آن را تعيين مي كند . اولاً ، از اعتبار هيچ ادعاي خاصي نه از جانب معماران و نه از جانب رياضي­دانان سوال نمي­ كند گرچه مداركي وجود دارد كه بتوان گفت ادعاهاي هر دو طرف قابل بحث است . ثانياً ، اين پروژه فقط مربوط به تلاش هاي هوشيارانه و آگاهانه اي است كه با استفاده از هندسه فركتال سعي در ايجاد معماري دارند . تعدادي از نمونه هاي برجسته ساختمان هاي تاريخي كه اشكال فركتال را به نمايش گذاشته اند و از سوي هر دو گروه معماران و رياضي دانان پيشنهاد شده اند . به عنوان اهداف اين پروژه مي توان ساختمانهاي فركتالي از قبيل كاخ هاي مختلف قرون وسطايي ، كليساهاي ناموزون و بي تناسب قرن هجدهم ، معبدهاي هندويي و آثار فرانك لويد رايت يا لوييس ساليوان را نام برد كه حتي اگر داراي يك مشخصه مستقيم و ملموس از هندسه فركتال باشند ، باز هم نمي توان آنها را جزو آثاري به حساب آورد كه صرفاً فركتالي و تنها به همين هدف ساخته شده باشند . به همين دليل پايه هاي معماري فركتال ( صرفاً به منظور فركتال ) تا بعد از هندسه فركتال كه توسط بنوت مندل بروت دراواخر سال 1970 شكل گرفت ، نمي تواند وجود داشته باشد . هر چند جرج سنتر ، ژوزف پيانو ، ديويد هيلبرت ، هلگ ون كك و كلاو سرپينسكي ، گستن جوليا و فليكس هازدرف مطالعاتي روي پروژه هاي بسيار عظيمي كه در هندسه فركتال پيش رو هستند ، انجام داده اند ولي همگي نادرست و غير اصولي و مي­توان گفت بيشتر متمايل به رياضي اند تا معماري , و در نهايت ، اين تحقيق مربوط به روابط بين هندسه فركتال و علوم پيچيده است . در حالي كه رياضي دانان و دانشجويان ، به هندسه فركتال در جاي خودش اهميت مي دهند ، معماران عموماً به خاطر رابطه آن با تئوري و تئوري كاوس يا نظريه آشوب و علوم پيچيده بيشتر به آن اهميت مي دهند . به اين دليل كه اين معماران معاصر هم مانند معماران تاريخي ، به هندسه و رياضيات علاقه چنداني ندارند . اما در واقع ارزش هندسه به خاطر توانايي آن براي ايجاد يك رابطه رمزي و مجازي با چيزهاي ديگر است . بنابراين براي معماران مدرن ، هندسه فركتال علاوه بر شناسايي نمونه جهاني كه از ديدگاه نيوتن و پاپلاس فاصله گرفته ، رابطه خوبي با طبيعت يا جهان برقرار كرده است . به اين دليل در اين پروژه ، اكثريت وسيعي از معماران ، هندسه فركتال را بخش كامل يا نشانه اي از تئوري كاوس و علم پيچيدگي قلمداد مي كنند .[h=2]نظریه آشفتگی:[/h]ادوارد لارنز استاد علوم هواشناسی در دانشگاه M .I .T در آمریکا آشفتگی را در دههء 70 میلادی مطرح کرد. واژه آشوب در بسياري از مقالات معماري كه در سالهاي اخير به چاپ رسيده است به چشم مي خورد. قبل از آنكه ادلورنز نظريه آشوب را طرح كند، انديشمندان تمامي پديده هاي جهان را تصادفي يا جبري مي پنداشتند، اما لورنز نظريه اي را مطرح كرد كه به تبع آن، برخي از پديده هاي جهان و چه بسا بسياري از آنها، ظاهري تصادفي داشته اما در واقع تابع قواعد بسيار پيچيده اي هستند.ماجرا از اين قرار است كه يك روز ادلورنز، هواشناس آمريكايي، پس از چند دقيقه استراحت كاري متوجه پديده شگفت آوري در رايانه خود شد. اين اتقاق در سال 1961 افتاد. در آن زمان لورنز در موسسه فن آوري ماساچوست كار مي كرد.كار او تحقيقاتي در زمينه الگوهاي جو زمين بود. سالها بود كه هواشناسان روياي پيشگويي وضعيت آب و هوا را در سر داشتند، اما پيچيدگي قواعد حاكم بر جو زمين مانع اين امر بود.از جمله اين پيچيدگي ها، كميت هايي نظير دما و سرعت بالا بود كه رابطهآنها با يكديگر بسيار پيچيده و تابع معادلاتي غير قابل پيش بيني بود. از آن جايي كه هيچگونه ارتباط مستقيم و ساده اي مابين اين كميت ها وجود ندارد، رياضيدان ها آنها را معاملات غيرخطي ناميده اند. به عنوان مثال افزايش 10درصدي دماي هوا لزوما باعث افزايش سرعت باد به همين ميزان نخواهد شد.
لورنز براي حل اين مسئله؛ يعني پيش بيني وضعيت آب و هوا، از يك رايانه استفاده مي كرد. با وجود اينكه رايانه او قادر به ارائه راه حل كلي براي اين منظور نبود، اما دست كم اين امكان را براي او مهيا مي كرد كه در موارد خاص به بررسي نحوه رفتار آنها بپردازد. او علاقه زيادي به بررسي جريان هاي همرفت داشت و پس از برنامه نويسي براي معادلاتي كه به شرح پديده همرفت مي پرداختند، موفق شد يك منحني به كمك رايانه ترسيم كند. اما رايانه تنها مي توانست در هر ثانيه 60 عمل ضرب را انجام دهد. بنابراين او تصميم گرفت اين سرعت را افزايش دهد و به جاي اينكه هر بار فعاليت رايانه را از صفر آغاز كند، از مراحل مياني كاركرد قبلي را به رايانه داد سپس آن را به حال خود رها كرد و براي صرف قهوه به استراحت پرداخت.زماني كه براي بررسي نتيجه كار بازگشت با پديده شگفت انگيزي روبه رو شد. او توقع داشت رايانه قبل از اتمام كار، تنها به تكرار نيمه دوم عملكردقبلي بپردازد، اما ديد كه رايانه از گزارش عملكرد خود امتناع مي كند. آغاز كار به همان صورت قبل بود، اما در ادامه مسير ديگري را پيموده بود. لورنز كه اين بار اعداد را تا حدود ناچيزي گرد كرده بود، مشاهده كرد كه اين تغييرات كوچك منجر به تغييرات اساسي شده است. به اين ترتيب او بر حسب اتفاق به كشف بزرگي نائل شد و آن را به اين ترتيب نوشت: زماني كه باپديده هاي غيرخطي نظير شرايط جوي سرو كار داريم، تغييرات ناچيز ممكن است به نتايج عظيمي منجر شوند. لورنز اين پديده شگفت انگيز را تحت عنوان اثر پروانه جاودانه ساخت.امروز دانشمندان اين نظريه را در انواع ديگري از پديده ها كه اثرات غير خطي دارند، بسط داده اند. حتي موقعيت ستارگان كه زماني به عنوان نمونه اي از پديده هاي قابل پيش بيني محسوب مي شدند اكنون تا حدود زيادي جز و پديده آشوب به حساب مي آيند و تمامي آنها در مقابل تغييرات كوچك حساسيت نشان مي دهند و با تبديل رفتار آنها به حالتي تصادفي، وضعيتي غيرقابل پيش بيني پيدا مي كنند. با اين حال اين پديده ها در واقع تصادفي نيستند، بلكه قوانين حاكم بر آنها به حدي يچيده است كه شباهت زيادي به تصادف دارند. آشوب عنواني ست كه جيمز بورك، رياضيدان آمريكايي در سال 1975 بر اين حالت نهاد و آن را پديده اي بينابين نظم و تصادف محض دانست. اينكه يك پديده ظاهرا تصادفي را چه هنگام مي توان آشوب دانست مسئله مهمي است. دانشمندان در تشخيص حضور آشوب و شدت آن، راه هايي را يافته اند كه تا اندازه زيادي دامنه پيش بيني هاي آن را پوشش مي دهد. در يك رويداد واقعا تصادفي مثل قرعه كشي، هيچ ارتباطي بين پارامترها وجود ندارد، اگر در هر پنچ بار قرعه كشي پي در پي عدد 17 بيايد، احتمال بيرون آمدن عدد 17 در قرعه كشي بعدي نه كمتر و نه بيشتر است. هيچ راهي براي پيش بيني در چنين وضعيتي وجود ندارد. در اينگونه حوادث هيچ رابطه منطقي بين گذشته و آينده وجود ندارد. در مقابل، سيستم هاي منظمي نظير ساعت بلور كوارتز وجود دارند كه تا آينده اي دورقابل پيش بيني هستند.تلاش هاي زيادي براي يافتن پديده آشوب در مدارك اقتصادي كه ظاهري تصادفي دارند نيز انجام شده است. رفتار تصادفي قابل بررسي در اموري نظير توليد ناخالص ملي يا نرخ تبادل ارز وجود دارد كه به صورت بالقوه قابل پيش بيني ست. به طور كلي پژوهشگران در حال بررسي پديده آشوب در حوزه هاي مختلفي از علم هستند و اين امر تبديل به يك حالت عمومي شده است.
اما تاثير آن در هنر و معماري نه به شكل علمي آن بلكه به عنوان يك روش طراحي بوده است. عده اي از هنرمندان اين روش را در طراحي به اين ترتيب به كار مي گيرند كه اطلاعاتي را به رايانه داده و امر طراحي را به خودرايانه واگذار مي كنند. اتفاقي كه مي افتد روشي شبيه به پديده هاي موجود درطبيعت است. در واقع اين روش طراحي الگوي خود را از پديده هاي مشابه در طبيعت كه طبق قاعده آشوب عمل مي كنند اقتباس كرده است. هنرمندان از همان دهه 60 آثاري را خلق كردند كه ظاهري تصادفي داشته باشد، اما تابع قواعد بسيار پيچيده اي هستند كه حتي ممكن است خود هنرمند نيز آگاهي كاملي از آن نداشته باشد.لورنز در سال 1972 مقاله ای بنام (آیا حرکت بال پروانه دربرزیل باعث بوجود آمدن گردبادهای عظیم در تگزاس می شود؟) نوشت که این مقاله بنام اثر پروانه شهرت یافت.براساس این نظریه اتفاقات کوچک موجب رخ دادن اتفافات بزرگ می شود. به نظر لارنز به دلیل وجود آشفتگی تغییرات آب و هوایی را نمی توان پیش بینی کرد و همیشه این پیش بینی ها تقریبی است.از این زمان به بعد به تدریج ریاضی آشفتگی و علم آشفتگی مطرح شد. ریاضی آشفتگی توسط بنوت مندل بروت ریاضی دان لهستانی تبار مطرح شد.بر اساس نظریهء وی قوانین ساده اشکال پیچیده ایجاد می کنند.مجموعه مندل بروت پیچیده ترین فرکتال است که تابع یکی ازساده ترین قوانین ریاضی است.قوانین آشفتگی در حد بی نهایت از یک فرمول ساده ریاضی بدست می آیند.فرکتالواژه فرکتال مشتق از واژه لاتینی فراکتوس –به معنی سنگی که به شکل نامنظم شکسته و خرد شده است- در سال 1975 اولین بار توسط بنوت مندل بروت مطرح شد. برخال‌ها (فرکتال، فراکتال fractals)، ساختارهایی اند که خود را در مقیاس کوچکتر تکرار می‌کنند. واژه برخال از دو پاره برَخ و ال ساخته شده است. برخ واژه فارسی برای کسر (fraction) است و پسوند ال پسوندی به معنای، مرتبط با، است (مانند چنگال: مرتبط یا همشکل با چنگ پوشالم وط به پوشاندن، سَنگال و جز اینها). نشان دادن این ساختارها در قالب نگارین (گرافیکی) گاه اشکال نامنظم، نغز و پیچیده‌ای را با فرمول‌های ساده‌ی ریاضی تولید می‌کند. برخالها از سال ۱۹۸۰ به بعد مورد نگرش واقع شده و هندسه نوینی به نام هندسه برخالی را پدید آورده‌اند فرکتالها شکلهایی هستند که بر خلاف شکل های هندسه اقلیدسی به هیچ وجه منظم نیستند. این شکلها اولا سرتاسر نا منظم اند, ثانیا میزان بی نظمی آنها در همه مقیاسها یکسان است.با ملاحظه اشکال موجود در طبیعت مشخص می شود که هندسهء اقلیدسی قادر به تبیین و تشریح اشکال پیچیده و ظاهرا بی نظم طبیعی نیست. میزان بی نظمی در همه مقیاسها یکسان است.مندل بروت در سال 1975 اعلام کرد که ابرها به صورت کره نیستند,کوهها همانند مخروط نمی باشند, سواحل دریا دایره شکل نیستند , پوست درختان صاف نیست وصاعفه به صورت خط منظم حرکت نمی کند. جسم فرکتال از دور و نزدیک یکسان دیده می شود به تعبیر دیگر خود متشابه است. وقتی به یک جسم فرکتال نزدیک می شویم میبینیم تکه های کوچکی از آن که از دور هچون دانه های بی شکلی به نظر می رسید , به صورت شکل مشخصی در می آید که شکلش کم و بیش همان شکلی است که از دور دیده میشود.در طبیعت نمونه های فراوانی از فرکتالها دیده می شود. درختان, کوهها,رودها, لبه سواحل دریا, سرخس ها, گل کلم ها اجسام فرکتال هستند. بخش کوچکی از درخت که شاخه باشد شباهت به کل درخت دارد. این مثال را می توان در مورد ابرها, گل کلم ها, صاعقه وسایر اجسام فرکتال عنوان نمود.كوهها نمونه هايي از فركتال هاي طبيعی نمونه اي از گسترش شهرها به صورت فركتال نمونه هايي از ساخته هاي فركتالي انسان بسیاری از عناصر مصنوع دست بشر نیز به صورت فرکتال می باشند. تراشههای سیلیکان, منحنی نوسانات بازار بورس, رشد وگسترش شهرها,مثلث سرپینسکی و…[h=2]ويژگيهاي فركتال[/h]اشكال اقليدسي با استفاده از توابع اشيا و اشكال فركتال با فرآيندهاي پويا توليد مي‌شوند . فرآيندهاي پويا ، فرآيندهايي هستند كه داراي حافظه ميباشند و رفتار آنها به گذشته بستگي دارد . علاوه بر آن اشياي فركتال داراي خاصيت خود مانندي هستند . طول اين اشياء بي­نهايت است­كه در يك فضاي محدود محصور شده­اند .­مجموعه­هاي فركتال از زيرمجموعه‌هايي تشكيل شده اند كه اين زيرمجموعه­ها شامل مجموعه­هاي بزرگتر هستند . مجدداً اين مجموعه‌ها از زيرمجموعه­هاي كوچكتري تشكيل شده­اند . اين زير مجموعه­ها نيز شبيه مجموعه­هاي بزرگتر هستند . چنين ساختارهايي داراي ظرفيت اطلاعاتي زياد هستند در صورتي­كه ظرفيت اطلاعاتي اشياء اقليدسي بسيار محدود و شامل اطلاعات تكراري است .مجموعه هاي فركتال قابليت توصيف رياضي بسياري از اشكال پيچيده و به ظاهر نامنظم در طبيعت را دارند ، به همين جهت مي توان هندسه فركتال را بيان رياضي از معماري طبيعت دانست[h=2]مكانيزم توليد اشياء فركتال[/h]سيستم ها را از لحاظ رفتار نهايي و مجموعه حدي­شان مي­توان به 4 دسته تقسيم بندي نمود :
  1. سيستم هايي كه داراي نقطه تعادل هستند . مجموعه حدي اين سيستم ها در فضاي حالت تشكيل يك نقطه را مي دهند .
  2. سيستمهاي نوساني ، مجموعه حدي اين سيستم ها در فضاي حالت تشكيل يك منحني بسته را مي دهند .
  3. سيستم هاي شبه نوساني ، مجموعه حدي چنين سيستم هايي در يك محدوده حلقوي شكل از فضاي حالت محصور شده و به طور يكنواخت در اين محدوده توزيع شده اند و تشكيل يك چنبره را در فضاي حالت مي دهند .
  4. سيستم هاي آشوبگونه : مجموعه حدي اين سيستم ها داراي يك شكل هندسي ساده
  5. ( نقطه ، منحني بسته و چنبره ) نيست و تشكيل يك شي فركتال را مي دهند .
مسيرهاي حالت سيستم هاي آشوبگونه در فضاي حالت داراي طول بي نهايت هستند كه در يك فضاي محدود محصور شده اند و اين از اعجاز سيستم هاي آشوبگونه است . با توجه به ويژگي مجموعه حدي سيستم ها در فضاي حالت ، ظرفيت اطلاعاتي سيستم هايي كه داراي نقطه تعادل هستند ، محدود و منحصر به نقاط تعادل مي شود .هر فرآيند تكراري و پويا باعث ايجاد ساختارهاي پيچيده فركتال نمي شود ، مكانيزم توليد چنين ساختارهايي ، پويايي آشوب است در حقيقت فركتال تصوير رياضي از آشوب است .دانه برفي Kockيك مثلث متساوي الاضلاع را با طول L در نظر بگيريد . هر ضلع اين مثلث را به سه قسمت مساوي تقسيم كنيد و قسمتهاي وسط را حذف كنيد . سپس قسمتهاي برداشته شده را با دو پاره خط ، هر يك به طول جايگزين كنيد . با تكرار اين فرآيند براي هر قطعه ، دانه برفي Kock در همه جا پيوسته است اما در هيچ جا مشتق پذير نيست . اين منحني داراي محيط بي نهايت با سطح محدود است . نكته قابل توجه اين دانه برفي با استفاده از يك فرآيند تكراري و پويا توليد شده است درصورتي كه اشياء اقليدسي با استفاده از فرآيندهاي ايستا توليد مي‌شوندمثلث Serpinski اين مثلث جزء يكي از معروفترين اشياء فركتال مي باشد . اين شي شامل مثلث بزرگي است كه در داخل آن بي نهايت مثلث كوچك وجود دارد . اين مثلث را به سادگي مي توان توليد كرد . يك مثلث متساوي الاضلاع تو پر را در نظر بگيريد چنانچه وسط هر ضلع و مثلث وسط را حذف كنيم و اين فرآيند را براي مثلث هاي باقيمانده تكرار كنيم ، در نهايت شكلي كه حاصل مي شود مثلث Serpinski ناميده مي شود و در هر مرحله شكلي به وجود مي آيد كه جزئي از شكل مرحله بعدي است ، لذا شكل خاصيت خود همانندي دارد . نكته قابل توجه اينكه مثلث Serpinski داراي سطح صفر است زيرا ميزان سطحي كه از شكل مثلث اوليه برداشت شده است برابر با سطح اوليه مثلث مي باشد . در اين شكل خاصيت خود همانندي به خوبي ديده مي‌شود .[h=2]اوج پيشرفت معماري فركتال : 1978 ـ 1988[/h]اثر اساسي فركتالي بنيت مندلبروت فرم ، فاصله و حجم نام داشت و اولين ويرايش زبان انگليسي آثار فركتالي او بود كه با وجود انتقادات بسيار ، در سال 1977 منتشر شد . گرچه مندلبروت تا كنون حدود 63 پروژه منتشر كرده ، ولي اثر رسمي تئوري كاوس ، با اين كار او شناخته مي شود . به هر حال ، مانند اثر اسطوره اي مرگ مدرنيسم كه انهدام خانه سازي Pruitt-Igoe در ياماساكي ، در سال 1972 را آشكار كرد ، اين پيدايش نيز براي تئوري كاوس بحث برانگيز است . چيزي كه روشن است اين است كه مندلبروت با فركتالهاي فرم ، فاصله و حجم ، نه تنها براي اولين بار مشاهداتش را از هندسه ابراز مي دارد ، بلكه مقام نخست را در يك حمله حساب شده و معتبر نسبت به هنر و تاريخ معماري به دست ميآورد . او مخصوصاً مقدمه‌اش را در كتاب ، با بحثي پيرامون مدل هاي معماري به قصد تفاوت قايل شدن بين هندسه اقليدسي و هندسه فركتالي به پايان مي رساند . در اين بحث او اين جمله را بيان مي دارد كه (( زواياي معماري ساختمان ميس وند روهه به اندازه گيري هاي اقليدسي برمي گردد ، در حالي كه ساختمانهاي دوره هنرهاي زيبا از نظر جنبه هاي فركتال بسيار غني هستند . )) با وجود اين كه اين اولين نمونه كار يك دانشمند يا رياضي دان نيست كه بدون علوم پيچيده و تخصصي وارد قلمرو معماري شده ، اولين تلاش شناخته شده در زمينه الحاق و ارتباط معماري با هندسه فركتال است .كمتر از 20 ماه بعد از انتشار فركتال هاي (( فرم ، فاصله ، حجم )) پيتر آيزنمن براي اولين بار خانه a 11 را به نمايش گذاشت . چند هفته بعد ، در جولاي سال 1978 ، خانه a 11 در طراحيهاي آيزنمن كه در طول سمينار طراحي در ونيز توليد شده بود ، سوژه اصلي و مركزي شد با اين كه اين پروژه به صورت عمومي تا آوريل 1980 به نمايش گذاشته نشد ، اولين اثر منتشر شده توسط يك معمار از نظريه پيچيدگي به شمار مي رود . آيزنمن به طور يژه معيار فركتالي را تعيين مي كند پردازشي كه او چنين توصيف فيلسوفانه اي از آن دارد : (( سه قضيه بي ثباتي يا مقطعي بودن كه با مابعدالطبيعه حاضر روبرو مي شود، بازگشت پذيري كه با اصل موضوع روبرو مي شود و خود شباهتي كه با موضوعات نمايشي و زيبايي روبرو مي شود . ))خانه a 11 اثري از طرح­هاي L آن زمان آيزنمن است كه اين فرمها را در تناسبات عمودي و چرخشي پيچيده تركيب مي كند . L در حقيقت همان مربعي است كه به چهار قسمت تقسيم شده و يكي از اين چهار مربع حذف مي شود . آيزنمن اين شكل L را به عنوان نمادي از يك شكل كه نه مستطيل است و نه مربع ، بلكه ميانه اي بين آن دو است ، تلقي كرد . اين شكل سه بعدي در واقع همان مكعبي است كه يك هشتم از آن برداشته شده باشد و سه بعدي Lمانندي از آب درآيد . هر كدام از اين شكلهاي L مانند ، بنا به نظر آيزنمن ، هندسه­اي بي­اساس و متزلزل را به نمايش مي گذارند . شكلي كه بين تمام اشكال هندسي و يا اكثر آنها بلاتكليف است .حفره هاي فرسايش يافته از دو L بسيار قديمي از خانه a 11 به هم برخورد مي كنند تا عمداً منظره اي بي مقياس را ، كه مي توانست در هر اندازه اي ايجاد شود ، به وجود آورند . اين همان چيزي است كه آيزنمن همواره در رقابت در خانه سازي واقع در ونيز براي آن تلاش مي‌كرد سپس آيزنمن يك سري از موارد هم سان برابر را با مقياس هاي مختلف در وسط ميدان شهر كانارگيو قرار داد . هر كدام از اين سوژه ها يكي از مقياس هاي خانه a 11 است كه براي مثال كوچكترين آنها به اندازه قد يك انسان است كه مشخصاً نمي‌تواند يك خانه باشد و نيز بزرگترينبسيار بزرگتر از يك خانه است . در اين ميان خانه اي متشكل از واحدهاي متعدد با اندازه هاي متفاوت براي خانه غير قابل استفاده است وجود چنين ساختمان هاي بي هدفي ، شكل اصلي آن را به خاطر مي آورد و بنابراين نقش يك مدل را بهتر مي نماياند و در واقع جزيي از معماري خود شباهتي و بازگشت به خود مي‌شود .خانه a 11 از نظر مقياس بسيار منحصر به فرد است ، به طوري كه بارها فرم يك معماري فركتال را به خود گرفته است . طي 20 سالي كه از انتشار خانه a 11 آيزنمن مي گذشت ، بيش از دويست طراحي معماري و يا كارهايي مربوط به تئوري معماري منتشر شد كه ادعايي را به صورتي مربوط به جنبه هاي هندسه فركتال يا ناحيه مربوط به علوم پيچيده و تخصصي پي ريزي كرد و اين در حالي است كه بيش از 12 پروژه كه آيزنمن طراحي كرده بر اساس هندسه فركتال بوده و يكي از خصوصيات آن اين بوده كه شمار زيادي از معماران بين المللي هم چون اسميتت ، چارلز كري ، كوپ هيملبلا ، كارلس فراتر ، آراتاايسوزاكي ، چارلز جنكز ، كريستف لنگف ، دنيل بي اچ لايبرمن ، فميهيكو ماكي ، مورفوسيس ، اريك اون موس ، جين ناول ، فيليپ سمين ، كازو شينوهارا ، آلدو وهني ون ايك ، بن ون بركل ، كارلين بس ، پيتر كولكا ، آلريك كنيگز ، ايساكو يو شيدا ، كاترين فيندلي ، همگي از روش آيزنمن پيروي كردند . دو نمونه از پروژه هاي آيزنمن در طول اين مدت نكات مفيدي براي رجوع به معماري فركتال فراهم آورد . در پروژه سال 1985 آيزنمن به نام Moving Arrows , Eros And otherErrors يا به عبارت ديگر در پروژه رومنو و ژوليت ، نقطه بازگشتي در توسعه ايده هاي مناسب از علوم پيچيده به معماري وجود دارد . براي آيزنمن مقياس فركتالي با موضوعاتي از قبيل (( وجود ، اصل و زيبايي­ شناسي )) كه دربردارنده مفاهيمي چون برنامه ساخت و ساز براي اجراي آن است ، مواجه مي شود . با وجود اين كه اندازه و مقياس به شيوه هاي گوناگون در آثار و پروژه هاي قبلي آيزنمن نيز وجود داشته ، در پروژه (( رومنو و ژوليت )) اهميت ويژه اي مي يابد .بت اسكاي اظهار مي كند كه آيزنمن طرح هاي خود را بيش از هر كسي به وسيله يك روش توسعه يافته توسط بنوت مندل بروت دانشمند كه خود همانندي يا انعكاس هاي مستقل ذاتي موجود در اشكال معين را نشان مي دهدپايه ريزي كرد . اين روش ، وابستگي معماري را به يك مقياس طبيعي و نرمال ، كه در تصور بشري وجود دارد ، بررسي مي كند .آيزنمن درباره اين بحث مي كند كه پنج قرن است كه مناسبات اندام بشر منبعي براي معماري بوده است . اما بنا به تغييرات و توسعه هايي كه در تكنولوژي ، فلسفه و روانكاوي مدرن رخ داده ، تئوري انسان به عنوان معياري براي اندازه گيري همه چيز و به عنوان يك وجود محض و اجتناب ناپذير بيشتر از اين نمي تواند ادامه داشته باشد و مورد حمايت واقع شود ، حتي اگر بر معماري نوين و امروزي تاكيد داشته باشد . با توجه به تاثير تغييرات فرهنگي در معماري ، در اين تحقيق مبحث ديگري به نام مقياس نيز مورد بررسي قرار مي گيرد .پروژه Moving Arrows , Eros And otherErrors نتيجه­بررسي وتناسب دو جانبه‌اي از معيار فركتالي و طرح داستاني رومنو و ژوليت است كه البته رومنو و ژوليت به سه نسخه مختلف داستاني توسط داپرتو ، بندلو و شكسپير طراحي شده است . آيزنمن اين داستان ادبي را به كار مي گيرد تا مواجه شدن واقعيت با افسانه و خيال را به نمايش بگذارد . او در عمل و اجراي اين طرح مي كوشد تا امكان اصلي اين قضيه ( مواجه شدن با واقعيت ) را انكار و بدين وسيله اين مبحث عرضي و قراردادي را بي ثبات و متزلزل كند . در واقع آيزنمن هندسه فركتالي را به كار مي گيرد تا معيار تعيين شده براي اين معماري انساني قرادادي را ، كه درمعماري مبحثي است كه مدتهاست عوض نشده ، از بين ببرد . آنتوني ويلدر اظهار مي كند كه هر دوي آين كوششها موفق بوده اند . شايد اوج جاذبه معماري فركتال آيزنمن (( پروژه كرال )) باشد كه آن را با كمك جك درياي فيلسوف طراحي مي كند .آيزنمن معتقد است كه در مقياس طراحي ، جنبه­هاي تغييرات­زماني ، تغييرات حاشيه‌اي و غيره نيز مطرح مي شوند . بنابراين زمزمه هايي نه فقط در مقياس ، بلكه در زمان رخ مي دهد كه نتيجه آن خود شباهتي است نه خودهمانندي . همانگونه كه بازتابهاي فراواني در مورد مقياس وجود داشته ، خود شباهتي و خود ارجاعي همگي در (( پروژه كرال )) وجود دارند در حالي كه امروزه اين اعمال بيشتر در مورد مسائل فلسفي انجام شده تا هندسي . مشخصاً (( پروژه كرال )) بيش از مقوله هاي هندسي از خانه a 11Moving Arrows , Eros And otherErrors تاثير پذيرفته است . اگر چه معماران در اواسط قرن هجدهم مشتاقانه هندسه فركتالي را پذيرفته بودند ، اما اين شرايط در اوايل قرن نوزدهم به سوي تحولي سريع پيش مي­رفت . البته نشانه‌هاي تغيير خيلي زودتر از اين زمان آشكار شده بود .زوال هندسه فركتال : 1989 ـ 1999با شروع سال 1988 بسياري از نويسندگان معماري ، عقايد همكاران و هم طرازان خود را مبني بر هندسه فركتالي و تئوري كاوس ( نظريه آشوب ) به تمسخر و انتقاد گرفتند . در اين زمان ، مايكل ، انتقاد خود را در مورد كار كوپ هيملبلا با هشداري مبني بر قصد خود درباره بازگشت دوباره به بحث علم پيچيدگي و تخصصي و فركتالي آغاز مي كند . نه تنها رفتارش نوعي پشيماني پنهان او را درباره اين موضوع نشان مي دهد ، بلكه او حتي گامي غير عادي در جهت تلاش براي توجيه اعمالش بر مي دارد . بدين گونه كه ادعا مي كند در اين حرفه ماهر است كه البته به دور از روش مجادله­هاي اوليه اش به نظر مي­رسد . در كتاب Post Rock Propter Rock كه تاريخچه كوتاهي از كوپ هيملبلا است ، سركين اظهار مي كند كه نظريه كاوس ، به ويژه در مكتوبات قبلي او ، درباره معماري ممكن است امروزه مانوس­تر باشد . كمتر از دو سال بعد آيزنمن هندسه فركتالي را با هندسه اقليدسي درآميخت و يك هندسه بيمار آفريد كه البته آسيب هر كدام به يك اندازه بود . در اين زمان هندسه فركتالي مجازاً به عنوان يك ويروس يا انگلي كه به معماري ضربه وارد كرد و آسيب رساند توصيف مي شود كه هندسه اصطلاحاً اقليدسي پادزهر آن است . اين اتفاق شروع به تغيير و دگرگوني كرده بود و رابطه بين معماري و علوم پيچيده به شدت با بدبيني و شكاكيت و ترديد بررسي مي شد .تا سال 1993 تعدادي­از معماران با قاطعيت شروع به­انكار هر رابطه­اي بين فلسفه طراحي علوم پيچيده و هندسه فركتال كردند . براي نمونه ايرانيان فارغ التحصيل شده از دانشگاه كرنل گيسو و مژگان حريري ، بيانيه سال 1993 خود را براي معماري با اين مضمون آغاز مي كنند كه ما به تئوري كاوس اعتقاد نداريم . از اين رويه ها پيروي نمي كنيم و از اين هنر عاميانه و پرمدعا و بي ارزش بيزاريم . حريري ها با برجسته و پر رنگ تر نشان دادن اين سه كلمه ، در جمله قبل ، نه تنها به اين موارد در بحثشان تاكيد مي كنند بلكه اين طور نتيجه مي گيرند كه تئوري كاوس و هندسه فركتالي زائده اي است كه براي آنها با (( عاميانه و بي ارزش )) بودن تفاوتي ندارد .آنها در مورد انكار هر گونه رابطه بين معماري شان و علم پيچيدگي تنها نيستند . شايد يكي از دلايل اين انكار نمايشي و مهيج را بتوان در افزايش شمار توصيفات و شرح هاي مضحك درباره بين معماري و هندسه فركتال يافت . پل شفرد اظهار مي كند كه دليل اين كار طي ارزيابي مستمر در سال 1994 (( جنون ( يا عشق )مخالفت )) با تئوري معماري اعلام شده است . شفرد براي شناساندن و روشن ساختن آشفتگي و نادرستي اين قضيه پنج شرح رسوايي آور درباره نقش اين معماري بي نام و نشان تهيه كرد . اولين شرح او كه به نظر تركيبي از نظريات پيتر آيزنمن ، دنيل ليبسكيند و موروسيس است با توهيني نه چندان علني شروع مي شود .در آن زمان آلبرتو پرز گومز معماري را به عنوان يك علم قلمداد كرد . در كنفرانس هاي 1994 كانادا او مي كوشيد طي تلاشس مجدانه راجع به تئوري كاوس و هندسه فركتالي به عنوان بخشي از ادامه اظهاراتش درباره تفاوتهاي بين تفاسير پديده شناسي و تئوري هاي مربوط به علم بحث كند . پرز با علم به اين كه كاري كه دارد انجام مي دهد سنتي و از مد افتاده است ، اظهاراتش را در مورد هندسه فركتال با اين عبارت شروع مي كند كه قبل از رسيدن به هدف اصلي اين پروژه ترجيح مي دهد ابتدا اهميت هاي شگفتي آور تئوري كاوس را براي معماري فاش كند . عنوان اين مطلب پرز كه با تئوري كاوس و هندسه فركتالي مرتبط است ، نمونه مرجع و شايان تقليدي از دقت و كمال است . او مي گويد : تئوري كاوس در بردارنده مفهومي جالب و در عين حال استوار است . ما دريافته ايم كه تصورات مشابه قديمي كه معماري و دانش سنتي بر پايه آنها استوار بود چندان هم روياهاي احمقانه اي نبوده اند . در واقع مي توان در توصيف معمارانگفت كه آنها كساني هستند كه با اين عقايد و روش ها بازي مي كنند و آنها را براي قانوني كردن كارها و مستحكم ساختن فلسفه هاي خود به كار مي گيرند .در همان سال ( 1994 ) ، كريستف لنگ نوشت كه ابتكار خيلي مهمتر از دانش است به طوري كه او از اين كه سطح نشريه را پايين آورده و راجع به هندسه فركتال بحث كند بسيار عذر خواهي مي كند . او مي گويد : (( دنياي ما روز به روز فركتالي تر مي شود . چرا افرادي مثل
(( پرز )) و (( لنگف )) بايد به جرم بحث درباره هندسه عذر خواهي كنند . )) شايد بتوان دليل آن را در رشد سريع تمايل به پيچيدگي يافت . طبق عقيده پل الن جانسون تئوري كاوس ممكن است فقط در دهه 1970 به شكل قاعده درآمده و مورد قبول واقع شده باشد . اما در همين يك دهه ، تبديل به حرفه و تجارتي جهاني شده بود . وقتي در سال 1955 چارلز جنكز مقاله اي جنجال برانگيز در معماري براي پايه گذاري امري جديد و فركتال گونه منتشر كرد ( مقاله اي كه از مطالعات علوم پيچيده و تخصصي سرچشمه مي گرفت ) با انتقاداتي روبرو شد . حقيقت مويد اين مطلب است كه مقاله او براي معماري فركتالي پيچيده و تخصصي تنها به وسيله انتقادات اصلاح نشد . بلكه گويي به طور گسترده توسط حرفه معماري ، كه در حال حاضر مورخ هندسه فركتالي تصور مي شود ، فراموش شد .در سال 1996 وقتي كارل بوويل كتاب تحقيقي پر نفوذ خود را به نام هندسه فركتال در معماري و طراحي منتشر كرد ، مرحله جديدي در رابطه عجيب و متناقض بين معماري و نظريه آشوب پا به عرصه وجود گذاشت . بوويل بيش از هر نويسنده ديگري در معماري ، خود را در رياضيات آشوب (پيچيدگي ) غرق كرد . او اين طور استدلال مي كند كه هندسه فركتال وسيله خوبي براي معماري است ، اما به شرطي كه عاقلانه استفاده شود .بالاخره در قرن نوزدهم شركت معماري يوشيدا يك سري پروژه هاي بسيار خلاق توليد كرد و در آنها از هندسه فركتال اشكال فضايي خارق العاده اي خلق كرد . پروژه ت كه يك پلان بزرگ شهري است ، هندسه فركتال را اختصاصاً به اين نام به نمايش مي گذارد . پروژه ت عمده ترين و اصلي ترين وسيله حمل و نقل در توكيو است كه در قسمت مياني جاده ها و ريل راه آهن قرار گرفته است . اين طرح تصور (( شهر همان خانه )) را كه به الگوها و موارد مشابه در مقياسهاي متعدد اعتبار مي بخشد تجديد كرد . اين همان درك و تخصصي است كه هندسه فركتال روي بسياري از مقياس ها اعمال مي كند و البته نبود آن در بسياري از كارهاي معماري ، كه بخشي از فركتال محسوب مي شوند ، احساس مي شود .در پروژه S بالاخره يوشيدا موفق به پيشنهاد يك مجموعه فركتالي مي وشد تا بتواند هم سيستم هاي (( پراكنده )) و هم (( يك جا )) را كه به طور هم زمان روي بسياري از مقياس ها اجرا مي شود ، متحد كند . گذشته از آن كه اين طرح براي حل ترافيك جاده ها و پياده روها تهيه شد ، باعث جمع شدن خيل عظيم افرادي كه در سطح شهر رفت و آمد مي كنند نيز شد . نتيجه آن ، يك منطقه و ناحيه جديد است كه وجه مشترك بسياري از معيارها را در بردارد .[h=3]نتيجه:[/h]تقريباً مدت 20 سال يك رابطه پيچيده ، متغير و طولاني بين معماري و هندسه فركتال وجود داشته است . اين وابستگي در طول اين مدت ثابت نبوده و به صورتي دقيق ، نمادين و تقريباً منطقي تغيير مي يافته . در زمان هاي بعد تاكيد بر روي قسمت هاي خاصي از هندسه رخ داد و قسمت هاي بزرگي از آرايش اصلي و اوليه آن جدا شد . شمار كمي از نويسندگان معماري از قبيل پيتر فولر ، چارلز جنكز ، جان كاواناگ ، پل الن جانسون و نرمن كرو بر اين نكته واقف هستند كه رياضي دانان به معماري تجاوز كرده اند . اما فقط پرز گومز آن هم به طور غير مستقيم به اين رابطه با ديد انتقادي نگاه كرده و به طرز زيركانه اي چنين نتيجه گيري مي كند كه ديدگاه مندل بروت راجع به معماري بسيار متفاوت از عقيده پرنس چارلز است و اين كه رابطه بين هندسه و معماري او تصور مي كنند كاملاً سنتي و قابل تقليد است . مثال هاي طرف مقابل مبني بر اين كه رياضي دانان متوجه شده اند كه معماري از هندسه فركتالي تشكيل شده بسيار غير عادي تر است . به نظر مي رسد كه فقط پيتر كاوني و راجرهاي فيلد ژورناليست نسبت به اين حقيقت آگاه باشند كه معماران در حال توسعه آنها كه بسيار دادن شرح و تفسير خود از هندسه فركتال و نظريه آشوب هستند . در اوايل قرن نوزدهم نه تنها همه معماران از فركتالها روي برنگرداندند بلكه حتي در پنج سال آخر آن ، علايم تمايل دوباره به پيچيدگي و آشوب بسيار وسوسه انگيز شد . اين بار مي توان حدس زد كه اين رابطه به چه جهتي تغيير پيدا خواهد كرد . تا زماني كه اين تاريخچه كلي ، كه از قسمت هاي پراكنده تشكيل شده ، يك ديد منطقي را از تغييراتي كه اتفاق افتاده است ثبت كند ، براي توضيح تمام نقش هايي كه بايد هندسه فركتال در معماري يا معماري در هندسه فركتال بازي كند ، كفايت نخواهد كرد.
منبع: http://mihanbana.com
 

Similar threads

بالا