مراحل طراحی پلان ساختمان مسکونی
آشنایی با مراحل مختلف طراحی پلان ساختمان مسکونی
ژوئن 13, 2020
معماری روستیک
دکوراسیون داخلی ویلا به سبک روستیک
ژوئن 15, 2020

آنچه باید درباره معماری به سبک بیونیک بدانیم

bionic architecture

آنچه باید درباره معماری به سبک بیونیک بدانیم

برای همه پیش آمده ساختمان‌هایی را در سراسر دنیا دیده باشیم که ساختاری متفاوت از ساختمان‌های همیشگی دارند. ساختاری که به آن شکلی طبیعی‌تر داده‌ و به نوعی با طبیعت اطراف آن یک هارمونی ایجاد کرده باشد. برخی از این ساختمان‌ها حتی ممکن است برایمان یادآور شکلی خاص در طبیعت باشند و با دیدن آن‌ها حرکتی را تصور کنید. این نوع معماری که با خلاقیت و نوآوری خاصی همراه است و اخیرا در سراسر دنیا به یک سبک معماری محبوب و پرطرفدار تبدیل شده است را معماری بیونیک می‌نامند.

معماری بیونیک -1

تعریف واژه بیونیک

در اینجا لازم است بیونیک را تعریف لغتی کنیم؛ “بيونيک” از ترکيب دو لغت «بيولوژي» و «تکنيک» به معناي زيستار شناختي يا بکارگيري اندام‌هاي ساختگي طبيعت که به فارسي «زيست فني» گفته می شود، ساخته شده است.

معماری بیونیک -2

علم بیونیک

بيونيک را علم سيستم‌هايي که شالوده و پايه ي تمامي سيستم‌هاي زنده‌اند مي دانند. 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.

معماری بیونیک -3

معماری بیونیک

معماری بیونیک جنبشی در طراحی و ساخت ساختمان‌های بروز گرا است که طرح و خطوط آن از شکل‌های طبیعی (مثلا بیولوژیکی) اقتباس می‌کند. در واقع معماری بیونیک، 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. 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 معماری بيونيک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.

معماری بیونیک -4

هدف معماری بیونیک

هدف معماری بیونیک، رسیدن به یک نوع معماری متعارف با اصول معماری پایدار و هماهنگ با طبیعت می باشد. به کارگیری فرم های طبیعی در معماری، نشانه گرایش و تمایل انسان به آثار خلقت و تأثیرات آن است. احترام به طبیعت در زمینه های عملکردی و زیبایی، همواره در فرهنگ ها و اقوام ملل مختلف وجود داشته است و وجود ارتباط تنگاتنگ طبیعت جاندار و بی جان و معماری، موضوعی است که با نگاهی گذرا به معماری در طول تاریخ بشر، روشن و آشکار می باشد.

معماری بیونیک -5

تاریخچه پیدایش سبک بیونیک

پس از جنگ جهانی دوم و آغاز دههٔ شصت قرن بیستم، تبادل علمی بین گرایش‌های علوم طبیعی و فنی رونق گرفت اما این جنبش در اوایل قرن۲۱میلادی شروع به بلوغ کرد، و بنابراین در طراحی‌های اولیه، پژوهش‌ها بر عمل‌گرا پذیری تأکید داشت. یکی از وظیفه‌هایی که توسط پیشگامان اولیه این جنبش بنا نهاده شد، توسعه توجیه‌های زیبایی‌شناسانه و اقتصادی بر رویکرد خود به معماری بود. معماری بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است.

bionic 6

طبقه بندی معماری بیونیک

در ادامه به شرح هر یک از طبقه بندی های معماری بیونیک به طور اختصار پرداخته می شود:

نقش و نگار

نقش و نگار که در انگلیسی به آن پترن می گویند، همواره یکی از موضوعات جالب توجه در معماری بوده است. نقش و نگار در گذشته معمولا به عنوان تزئینات به کار می رفته است و امروزه نیز علاوه بر ایفای همان نقش، در برخی موارد نقشی عملکردی نیز به خود گرفته است، مانند الگوهایی که در نما، بر طبق میزان دریافت نور خورشید متغیرند. وارد شدن محض نگارهای طبیعی به بناهای ساختمانی، اگرچه از نظر برخی معماران، واجد ارزش چندان زیادی نیست ولی معمولا عامه مردم از آن استقبال زیادی می کنند. نقش و نگارهای طبیعی از گذشته تا به امروز مورد توجه برخی از معماران بوده است.

معماری بیونیک -8

الگوها و سازه های طبیعی

الهام از ساختار شکل دهنده ارگانیسم ها و به کار بردن آن در معماری با درک ساختارها و مکانیزم های فرمی موجودات زنده ممکن می شود. الهام از سازه های موجود در طبیعت، نیازمند تحقیق و مطالعه بیشتری نسبت به الگوبرداری از نقش و نگارهاست. برای ترجمه سازه های طبیعی به معماری، باید درکی عمیق از سازه و نحوه انتقال بار در آن ها وجود داشته باشد و این جز با آزمایش های متعدد امکان پذیر نمی باشد.

معماری بیونیک -7

سازه یک ساختمان بیشتر از این که مشخص کند که چگونه در برابر باد و طوفان استقامت می کند، تعیین می کند که زیبایی این ساختمان چقدر دلپذیر بوده و ساخت آن چقدر هزینه نیاز دارد. استفاده از تئوری های بیونیکی به یک ساختمان ساخته ی بشر ظاهری طبیعی داده و سازه ای مؤثر از لحاظ هزینه را فراهم می کند. در واقع یک ساختار بیونیکی یک جایگزین بادوام را نسبت به ساخت سنتی یک ساختمان ارائه می دهد .

مصالح

محققین با مطالعه طبیعت متوجه شده اند که برخی خصوصیات ارگانیسم های زنده را می توان به مصالح مصنوعی ساخت دست بشر منتقل کرد. به عنوان مثال می توان از مصالحی برای تولید جلیقه های ضد گلوله نام برد که برگرفته از سختی تار عنکبوت می باشد و یا غشای برگ لوتوسی برای جلوگیری از گرد و غبار مصالح بایولوژیکی در همه زمینه ها دارای کیفیت کاملا مطلوبی نیستند؛ بلکه از نظر سازه ای مصالح متوسطی به حساب می آیند.

معماری بیونیک -9

کارایی مواد بایونیکی به علت تطابق پذیری بسیار عالی مصالح با فرم و سازه است نه به علت این که از نظر سازه ای بسیار مقاوم هستند. از دیگر عوامل مهم در انتخاب مصالح، هدایت گرمایی و معیارهایی زیست محیطی است .

فرم

فرم یکی از معیارهای مهم در طراحی معماری است. در معماری بیونیک انتقال محض فرم های طبیعی به معماری، ارزشی چندانی ندارد. ارتباط بین فرم، عملکرد، ساختار و مصالح و نیز مسأله تعامل با محیط به عنوان مسائلی مهم تلقی می شود. یکی از معماران این شاخه اظهار می کند که در طبیعت، تلفیق عملکرد، فرم و ساختار است که در ترکیب با یکدیگر مؤثر واقع می شوند و با محیط پیرامون ارتباط برقرار کرده و خود را با آن تطبیق می دهند وگرنه هر کدام به تنهایی کاری از پیش نخواهند برد.

معماری بیونیک -10
انواع فرم های بیونیکی

طراحان برای استفاده و تقلید از فرم های طبیعی تاکنون دو شیوہ بکار برده اند:

  1. شیوه اول این که هدف طراح فقط تقلید از ظاهر خارجی فرم های طبیعی باشد که در این صورت ساختمان ها فقط بازتابی از زیبایی ظاهری موجود در طبیعت محیط اطراف می باشد.
  2. شیوه دوم آن که طراح از فرایند هایی که فرم های طبیعی را شکل داده اند برای خلق طرح های جدید الهام می گیرد .
معماری بیونیک -11

عملکرد

در طول صدها هزار سال ارگانیسم های طبیعی تکامل پیدا کرده و از نظر گوناگونی، تطبیق پذیری و پیچیدگی توسعه پیدا یافته اند. می توان عملکردهای خاص را که از ارگانیسم های متفاوت فرا می گیریم، بر طبق نیاز خود تغییر داده و در معماری استفاده کنیم. اما بدون داشتن ذهنی خلاق و توانایی خلق کردن این کار امکان پذیر نیست.

bionic 1

فرایند

جذاب تر از الگوبرداری شکلی و عملکردی، الهام از فرایندهای موجود در طبیعت است که منجر به شکل گیری پدیده ها می شود. شاید بتوان گفت که بهترین و با ارزش ترین نوع الهام برداشت از فرآیند های طبیعت است. تمامی موجودات جاندار طبیعت، دارای روندی تکاملی هستند و در طی زمان بسته به نیازهای خود دچار تغییر و تحول می گردند. در این رویکرد، سعی در بازنمایی بنیادی ترین اصل حیات، یعنی تکامل شده است. بنابراین آن چه در نهایت به وجود می آید، نوعی معماری پاسخگو و با قابلیت تعامل با محیط خواهد بود. توجه به پدیده ها و فرایندهای موجود در طبیعت نیازمند مطالعه دقیق و تلاش بسیاری است تا به درک عمیقی از فرایندهای نهفته در آن دست پیدا کنیم.

bionic 2

قواعد و اصول طراحی بیونیک

همانندی و شباهت یک قاعده ی اصلی در بیونیک است. متخصصان بیونیک، پروژه را با یک عملکرد فنی قابل فهم شروع می کنند و بدنبال سیستم هایی با عملکرد مشابه در طبیعت می گردند. در صورتی که یافتن الگو در طبیعت، ویژگی های ساختاری سیستم بیولوژیکی را به سیستم فنی ای که باید گسترش یابد، انتقال می دهند.

bionic 7

این کار را می توان در یک روند سیستماتیک به شرح زیر انجام داد:

  • تحلیل و تجزیه ویژگی های کارکردی سیستم فنی هدف
  • انتقال این ویژگی ها به دنیای بیولوژیکی
  • مقایسه ویژگی های کارکردی سیستم فنی با همانند بیولوژیکی آن
  • انتخاب و مشخص نمودن ساختارهای برجسته
  • انتقال خلاق و اتخاذ ساختارهای اصلی سیستمی برای گسترش
bionic 3

مراحل انتقال ویژگی ها به دنیای بیولوژیکی در روند طراحی بیونیک

  • تعیین: خلاصه طرح مورد نیاز را ایجاد و چالش حقیقی را تشخیص دهید.
  • ترجمه: سؤال را بیولوژیکی کرده و خلاصه ی طرح را به اصطلاحات بیولوژیکی تبدیل کنید.
  • مشاهده (کشف): بهترین مدل های طبیعی را بیابید
  • چکیده: استراتژی های زندگی را طبقه بندی کرده و بهترین را تعیین کنید
  • کاربرد: موقعیت ها را براساسی مدل های بیولوژیکی توسعه دهید.
  • ارزیابی: راه حل های موجود در برابر قوانین زندگی را بررسی کرده، در مورد راه حل خود تحقیق کرده وبه دنبال راه هایی برای بهبود طرح خود باشید.

پیشگامان و نام آوران معماری بیونیک

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 کاملاً پوشیده‌ای است که هوا را از خود عبور نمی‌دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می‌کند.

bionic 4

حدود ۴۰۰ سال بعد از طرح داوینچی، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال ۱۸۹۰ تا ارتفاع ۱۵ متری پرواز کرد.

جان راسکین، شاعر، فیلسوف، منتقد هنری و نویسنده انگلیسی و نویسنده کتاب معروف «هفت مشعل معماری»، در این باره گفته‌است:«هیچ‌گاه از هیچ چیز تقلید مکن، مگر فرم‌های طبیعی»

بیونیک ، برای اولین بار توسط دانشمند آمریکایی به نام جک.ای.استیل در سال ۱۹۵۹ به کار برده شد. چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک می باشد که نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبیعت می داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می شود.

bionic 5

بیونیک و ارگانیک مهم ترین روند قرن بیستم بوده و سالیوان، رایت و لوکوربوزیه همگی روی تشابهات بیولوژیکی کار می کردند. جنبش معماری بیونیک شکل چهارضلعی و منتظم ساختمان های سنتی را برای پدیدآوردن ساختمان های بیولوژیکی و جهان طبیعی نفی می کند. نتیجه این دیدگاه، مجموعه ای از ساختمان های منحصر به فرد با قالب های بیولوژیکی و ریاضی می شود که در اکثر آنها از آناتومی انسان الهام گرفته شده است.

نمونه هایي از معماري بيونيک

  • طراحي ساختمان مرکز تحقيقات لندن از گياهي به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
  • استاديوم المپيک مونيخ از لحاظ ساختار و شکل کلي قابل توجه است.
  • برج ترنينگ تورسو با پيکره ي مارپيچ اثري از معماربزرگ سانتياگو کالاتراوا است.
معماری بیونیک -6
  • شهرک علوم و فنون (city of art & science)، اثر سانتياگو کالاتراوا در والنسياي اسپانيا قرار دارد.
  • بناي امپاير استيت (برج بيونيک) به ارتفاع 380 متر، شهری عمودي بر اساس مدل هاي طبيعي است.
  • برج کاکتوس بزرگترين برج بتني جهان بوده و به گونه اي است که حتي خلل و فرج کاکتوس نيز در آن رعايت شده است.