معماری بیونیک

سه شنبه 16 فروردین 1390 09:01 ب.ظنویسنده : محمد جواد شمس

 

مفاهیم: معماری بیونیک چیست؟

دانش > دانش  - همشهری آنلاین- ثمین صبور:
بیونیک، به معنای زیستارشناختی یا به کارگیری اندام‌های ساختگی طبیعت، اولین بار توسط دانشمند امریکایی جک.ای.استیل در سال 1959 بکار برده شد.

او بیونیک را علم سیستم‌هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم‌های زنده‌اند، می‌داند.
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.

امروز هرجا سخن از تکنولوژی به میان می‌آید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان امروز و  آینده است، به ذهن می‌آیند، اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده‌ها پی می‌بریم، به اینکه مثلاً هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است.

سال‌هاست که محققان در پی اثبات علیت و موجودیت این ارتباط هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم‌های مختلف زندگی را بررسی و توجیه کنند و هم آنها هستندکه از رهاورد این تحقیقات، با تلفیق دو واژه «بیولوژی» و «تکنیک»،‌علم «بیونیک» را به عنوان دانشی که مسایل فنی را از راه‌های زیستی حل می‌کند، بنا نهاده‌اند.

اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، اما فعالیت بیونیکدانان را که همواره در جستجوی یک الگوی زنده برای توجیه هر پدیده هستند، می‌توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد.

چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبیعت می‌داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می‌شود.

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 تمامیت سازه به آن دست پیدا می‌کنند و مهمترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.

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 بدنش است. لایه پوست بیرونی قابل ارتجاع و لایه پوست درونی شبیه یک رشته لوله 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 اسفنجی و تراکم‌پذیر درونی که مانند فنر عمل می‌کند منتقل می‌کند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین می‌رود و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می‌سازند.

نمونه‌های معماری

بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی یا با استفاده از مواد شکننده و نا پایدار ساخته می‌شدند یا در دل یک حفره طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته. 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 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.

در عصر حاضر

از گرم‌ترین نقطه 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، به عنوان نمونه‌های غیربومی نیز می‌توان به طراحی ساختمان مرکزتحقیقات لندن اشاره کرد که  از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.

از لحاظ ساختار و شکل کلی نیز، بنای استادیوم المپیک مونیخ قابل توجه است. همچنین بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان، ساختمان اینونیک در کمبریج و پروژه همزیگری صنعتی kalundborg در دانمارک از مشهورترین نمونه‌هایی هستند که در آنها از سبک بیونیک برای طراحی و ساخت بنا استفاده شده است.

تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد. فرض کنیم هر جاندار کنونی محصول چندین میلیون سال تکامل است، در این فاصله زمانی طبیعت هر چه را که با هدف ویژه‌اش سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآیند تکامل، مکانیسم‌های جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخه‌برداری کند.

ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و بادقپک و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه‌های بارز دیگری از کاربرد علم بیونیکی برای ساخت فناوری‌های جدید است.


آخرین ویرایش: - -

 

معماری سبز

سه شنبه 16 فروردین 1390 08:57 ب.ظنویسنده : محمد جواد شمس

 

مفاهیم: طراحی پایدار (طراحی سبز) چیست؟

شهر > مدیریت  - همشهری آنلاین - مهدی توپچی*:
طراحی پایدار یا طراحی سبز از موضوعات بسیار جنجالی و بحث‌برانگیز در جهان امروز است.

بدون تردید یکی از موارد مهمی که انسان همواره با آن دست و پنجه نرم می‌کند، نحوه نگرش و برخورد با منابع انرژی و تعامل بین منابع و اثرات ناشی از این مصرف است.

در نگرش پایدار، طراحی به گونه‌ای انجام می‌شود که این سه مورد در یک چرخه ارتباطی صحیح قرار‌گرفته و بتوان در آینده نیز از نتایج مصرف منابع در حال، بهره‌مند شد.

به عبارت د‌یگر این نوع طراحی بدون داشتن نگرشی درست و تعریفی مشخص امکان‌پذیر نیست.

اصطلاح پایداری "sustainability" برای نخستین بار در سال 1986 توسط کمیته جهانی گسترش محیط زیست، تحت عنوان" رویایی با نیازهای عصر حاضر بدون به مخاطره‌انداختن منابع نسل آینده" مطرح شد. [چشم‌انداز زیست‌محیطی جهان]

باید خاطرنشان کرد، مفهوم طراحی پایدار‌یک مفهوم عام بوده و در بسیاری از زمینه‌ها از جمله معماری، طراحی گرافیک، کشاورزی، ماشین‌آلات و هرآنچه که با محیط زندگی انسان سروکار دارد، به کاربرده می‌شود.

شاید بتوان هدف از این نوع طراحی را کاهش آسیب‌های محیطی، به حداقل رساندن مصرف منابع انرژی و هماهنگی هرچه بیشتر با طبیعت دانست. به معنای دیگر، فلسفه طراحی پایدار، پشتیبان و مشوق نگرش‌ها و تصمیم‌هایی است که درهرمرحله از طراحی، ساخت و سپس مصرف، تاثیرات منفی بر محیط زیست و سلامت استفاده‌کنندگان را نیز در نظرگرفته باشد.

این نوع طراحی از اصولی خاص تبعیت می‌کند که رعایت آنها ضروری است: مدیریت منابع انرژی، طراحی با قابلیت بازگشت به چرخه زندگی، طراحی برای انسان.

مدیریت منابع انرژی

این مدیریت از دو زاویه قابل بررسی است.

1- مدیریت منابع تجدید‌ناپذیر: با توجه به روند رو به رشد منابع غیرقابل تجدید مانند سوخت‌های فسیلی و مواجهه جدی با بحران انرژی درسال‌های اخیر، استفاده بهینه از این نوع منابع حیاتی به نظر می‌رسد.

زیرا این نوع منابع با توجه به ذخایر موجود، در سال‌های آتی به پایان می‌رسند و می‌‌بایست برای دسترسی به منابع جایگزین فعالیتی جدی دنبال شود.

2- مدیریت منابع تجدید‌پذیر: بهترین نوع منابع انرژی که در طراحی پایدار بر‌آن تمرکز می‌شود، منابعی هستند که توانایی قرارگرفتن در چرخه طبیعی و قابلیت بازگشت را داشته باشند. در این نوع مدیریت منابع، همواره طراح تلاش می‌کند نوعی تعادل بین اثرتولید شده و محیط اطراف برقرار‌ کند تا این دو در یک چرخه بازگشتی بتوانند با یکدیگر مرتبط شوند.

در این نوع طراحی، با استفاده از منابعی که در دسترس و طبیعی هستند مانند خورشید و باد و باران، همواره پروژه‌ای اقتصادی‌تر خواهیم داشت.

طراحی با قابلیت بازگشت به چرخه زندگی

دراین طرح تاکید براتخاذ روشی است که به بازیافت و بازتولید منابع به کاررفته منجرشود. درواقع، در این مرحله طراح ذهن خود را باید متوجه روندی کند که منابع مورد استفاده در طرح بتوانند پس ازمرحله زوال و دورریزی به چرخه اصلی طبیعت بازگردند.به این معنا که منابع ما از یک شکل مفید به شکلی دیگر درمی‌آیند اما بازهم پس از این تبدیل دارای کارآیی و استفاده هستند. [آشنایی با بسته‌های بیوژنیک]

طراحی برای انسان

این اصل، سومین و شاید مهمترین اصل طراحی پایدار محسوب می‌شود. در دو اصل پیشین، کارآیی بیشتر و محافظت از منابع طبیعی مورد توجه بود. درحالی که در این اصل، برحفظ کیفیت زندگی تمامی اجزای سازنده اکوسیستم تاکید می‌شود. این اصل را می‌توان درراستای اهداف بشردوستانه‌ای دانست که ارکان و منابع مختلف زندگی را محترم می‌شمارد.

درحقیقت، با تعمق بیشتر در این فلسفه می‌توان به این نکته پی‌برد که به نیازهای زنجیره‌وارو متقابل اجزای مختلف زندگی و نقش آنها در ادامه حیات بشری باید توجه جدی مبذول داشت.

زیرا در جهان مدرن امروز، اگرچه انسان محور همه تغییرات و دگرگونی‌هاست، اما این محوریت هرگز در جهت نقض حقوق سایر موجودات زنده نبوده، بلکه کاملا همگام با آنها و همواره در حالت تعامل و دادوستد با آنهاست.

درپایان، می‌توان گفت طراحی پایدار، نوعی نگرش به دنیا را مطرح می‌کند که با پیروی از اصولی خاص، تعامل بین مصرف منابع درحال و آینده را مورد توجه قرارداده و همواره در جهت منافع بلند مدت بشر گام برمی‌دارد


آخرین ویرایش: سه شنبه 16 فروردین 1390 09:01 ب.ظ

 

معماری های تک

سه شنبه 16 فروردین 1390 08:54 ب.ظنویسنده : محمد جواد شمس

 

مفاهیم: معماری "های تک" چیست؟

شهر > معماری  - همشهری آنلاین- مهدی توپچی:
معماری های تک (High-Tech) یا معماری با فناوری پیشرفته (Advanced-Technology) سبکی از معماری است که در دهه 1970 در اروپا و آمریکا ظهور کرد

این معماری، برای به تصویر کشیدن هرچه بیشتر نقش و جایگاه تکنولوژی و صنعت ،از فن آوری و صنعت پیشرفته روز دنیا در طراحی ساختمان استفاده می‌کرد.

اسم این سبک برای اولین بار در سال 1979 در کتابی به نام
" High-Tech: Industrial style and source book for home" مطرح شد.

در این کتاب  صدها تصویر از نحوه بکارگیری پیشرفت های صنعتی روز در کارهای طراحان و معماران، وجود دارد.

در دهه 1970 پیشرفت های تکنولوژیکی و علمی تاثیر بسیار زیادی بر جوامع زمان خود داشت. این پیشرفت ها با سفر به ماه و قدم گذاشتن نیل آرمسترانگ بر آن در سال 1969 به اوج خود رسید. این تحولات علمی به نوبه خود موجب تغییر دید مردم و بطور خاص تغییر نوع نگرش معماران در استفاده هرچه بیشتر از تکنولوژی های روز شد.

از دید معماران های تک، ساختمانهای امروزی باید نمایش دهنده عصاره فکری و تکنیکی عصر حاضر یعنی تکنولوژی باشد. بنابراین، یکی از اهداف روشن و بارز این معماری، زیاده روی در اجزای صنعتی ساختمان با در معرض دید قرار دادن آنها بود، زیرا از نظر آنها جنبه های تکنیکال، خلق کننده زیبایی ساختمان هستند.

یکی از بارزترین نمونه های این زیاده‌روی، مرکز فرهنگی ژرژ پمپیدو در  پاریس است.

 

مرکز فرهنگی ژرژ پمپیدو - Pompidou Cultural Centre

در این نمونه، داکت های تهویه و لوله های تاسیساتی بطور بسیار برجسته ای در بیرون ساختمان خودنمایی می کنند که به نوبه خود کاری افراطی محسوب می شود، زیرا تا آن زمان داکت های تهویه و تاسیسات جزو اجزایی بودند که در داخل ساختمان پنهان و  مخفی می شدند. این ساختمان توسط دو معمار پیشرو و معروف های تک به نام های ریچارد راجرز و رنزو پیانو طراحی و ساخته شده است.

البته شاید بتوان معماری های تک را یکی از شاخه‌های معماری مدرن دانست، زیرا این معماری که بر اساس ایده های اولیه معماری مدرن بنا شده، هدفش تمرکز بر استفاده از یافته های تکنولوژیکی جدید در طرح و اجرای ساختمان است.

 به عبارت دیگر، می توان گفت که معماری های مدرن و های تک از نظر اصول و مبانی به یکدیگر نزدیک و از نظر ظاهری متفاوت هستند.  

ویژگیها و خصوصیات معماری های تک را می توان در چند مورد خلاصه کرد:

- تاکید بر اجزای صنعتی و پیش ساخته به صورت منظم و تنظیم شده

- ایجاد فضاهایی یکپارچه از طریق استفاده از Space frame ها و عناصر صنعتی پیشرفته

- استفاده از دیوارهای شیشه ای پایا و ایستا به صورت سطوح یک پارچه در جداره های بیرونی بنا، با بکار گیری اجزا و ساختارهای مرکب فولادی سبک

- طراحی بام ساختمان

نمونه معماری های تک؛ مقر اصلی بانک HSBC هنگ‌کنگ

(HSBC Bank Headquarter, Hong Kong)

این بنای 47 طبقه توسط معمار مشهور های تک، نورمن فاستر طراحی شده است. در این ساختمان، سیستم منحصر به فرد و جدیدی برای شکل دهی به فضاها بکار رفته است که می‌توان آن را از این زاویه‌ها مورد بررسی قرار داد:

- معمار این ساختمان برخلاف ساختارهای مرسوم برای ساختمان های بلند که همواره از هسته های مرکزی برای شکل دهی به کل فضاها استفاده می شد،توانسته است با بکارگیری دکلهای مرکبی ساختارهای باربر داخلی را حذف و فضاهایی یکپارچه با پلانهایی باز بوجود آورد.

- کف طبقات از بتن درجا و سبک ساخته شده و به سبک پل های معلق و از طریق ساختارهای فولادی ثانویه به دکل های اصلی اتصال پیدا کرده و بار خود را به آنها منتقل می کنند. همه شبکه های ارتباطی، ترمینال های کامپیوتری و تهویه مطبوع برای دسترسی آسان در زیر این طبقات قرار گرفته اند.

- در این ساختمان برای روشن کردن فضای مرکزی از آینه های خورشیدی که حرکت‌های خورشید را در طول سال دنبال می کنند، استفاده شده است.

- از معدود ساختمان هایی است که برای حمل و جابجایی افراد به طبقات مختلف از آسانسورها به عنوان سرویس اساسی استفاده نکرده است، بلکه آسانسورها در طبقات محدودی توقف می کنند و ارتباط طبقات از طریق پله های برقی امکان‌پذیر است.

- نمای بیرونی به عنوان یک جداره ثانویه باعث می شود تا سایه هایی در  طول روز بر روی بنای اصلی ساختمان بوجود آید که به نوبه خود موجب خنک‌تر ماندن بنا و در نتیجه مصرف کمتر انرژی می‌شود.


آخرین ویرایش: سه شنبه 16 فروردین 1390 09:00 ب.ظ

 

معماری پایدار

سه شنبه 16 فروردین 1390 08:44 ب.ظنویسنده : محمد جواد شمس

 

مفاهیم: معماری پایدار چیست؟

شهر > معماری  - همشهری آنلاین- مهدی توپچی:
کاربرد مفاهیم پایداری و توسعه پایدار در معماری مبحثی به نام معماری پایدار را به‌ وجود آورده است

که مهم‌ترین سرفصل‌های آن را عناوین "معماری اکو - تک"، "معماری و انرژی" و "معماری سبز" تشکیل می‌دهد.[مفاهیم: توسعه پایدار چیست؟]

معماری پایدار - که در واقع زیرمجموعه طراحی پایدار است - را شاید بتوان یکی از جریان‌های مهم معاصر به حساب آورد که عکس‌العملی منطقی در برابر مسایل و مشکلات عصر صنعت به شمار می‌رود. برای مثال، 50 درصد از ذخایر سوختی در ساختمان‌ها مصرف می‌شود که این به نوبه خود منجر به بحران‌های زیست محیطی شده و خواهد شد. بنابراین، ضرورت ایجاد و توسعه هرچه بیشتر مقوله پایداری در معماری بخوبی قابل مشاهده است.

 

معماری پایدار، مانند سایر مقولات معماری، دارای اصول و قواعد خاص خود است و این سه مرحله را در برمی‌گیرد:

صرفه جویی در منابع ، طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی و طراحی برای انسان
که هرکدام آنها استراتژی‌های ویژه خود را دارند.

شناخت و مطالعه این تدابیر، معمار را به درک بیشتر از محیطی که باید طراحی آن را انجام دهد، می‌رساند.


مرحله صرفه جویی در منابع (Economy of Resources):

این اصل از یک سو به بهره‌برداری مناسب از منابع و انرژی‌های تجدیدناپذیر [مفاهیم: انرژی تجدیدپذیر چیست؟] مانندسوخت‌های فسیلی، در جهت کاهش مصرف می‌پردازد و از  سوی دیگر به کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طبیعی به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار توجه جدی دارد.

به عنوان مثال، یکی از منابع سرشارو نامیرا، انرژی حاصل از نور خورشید است که امروزه توسط تکنولوژی فتوولتاییک برای فراهم کردن آب و برق مصرفی در ساختمان، از آن استفاده می‌شود. 

برای کنترل منابع، سه نوع استراتژی می‌تواند مورد توجه قرارگیردکه شامل حفظ انرژی، حفظ آب و حفظ مواد است. همان گونه که مشاهده می‌شود، تمرکز براین سه منبع، به دلیل اهمیت آنها در ساخت و اداره ساختمان است.

 مرحله طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی

 (Life Cycle Design)  

دومین اصل از معماری پایدار بر این فکر و یا نظریه استوار شده است که ماده از یک شکل قابل استفاده تبدیل به شکل دیگری می‌شود، بدون اینکه به مفید بودن آن آسیبی رسیده باشد.

از سوی دیگر به‌واسطه این اصل، یکی از وظایف طراح، جلوگیری از آلودگی محیط است.

این نظریه برای رسیدن به این منظور در سه مرحله، ساختمان را مورد بررسی قرار می دهد. این مراحل به ترتیب عبارتند از:

مرحله پیش از ساخت، مرحله در حال ساخت و مرحله پس از ساخت.

باید توجه داشت که این مراحل به یکدیگر مرتبط بوده و مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد. برای مثال، می توان از مواد بازیافتی در مرحله پس از ساخت یک ساختمان به عنوان مصالح اولیه در مرحله ساخت ساختمانی دیگر استفاده کرد.

مرحله طراحی برای انسان (Humane Design):

اصل طراحی برای انسان، آخرین و شاید مهمترین اصل از معماری پایدار است. این اصل ریشه در نیازهایی دارد که برای حفظ و نگهداری عناصر زنجیره ای اکوسیستم لازم است که آنها نیز به نوبه خود بقای انسان را تضمین می کنند.

این اصل دارای سه استراتژی نگهداری از منابع طبیعی، طراحی شهری-طراحی سایت و راحتی انسان است که تمرکزشان بر افزایش همزیستی بین ساختمان و محیط بیرون از آن و بین ساختمان و افراد استفاده کننده از آنهاست.

در واقع می‌توان گفت که برای رسیدن به معماری پایدار، طراح باید این مراحل و اصول را که تعریف کننده یک چارچوب اصلی برای طرحی پایدار است را در طرح خود لحاظ و برحسب مورد ترکیب و متعادل کند.

نمونه معماری پایدار؛ برج هرست (Hearst tower):

این ساختمان درنیویورک قراردارد که توسط نورمن فاستر، معمار بسیارمعروف، طراحی شده و نمونه‌ای بارز از یک بنای پایداراست.

معمار با انتخاب طرحی منحصر بفرد برای این بنا، موجب کاهش 20 درصدی فولاد مصرفی در ساخت آن شده است. همچنین، ساختمان مجهز به سنسورهای حساس به نور خورشید برای تنظیم روشنایی لازم درفضاهای داخلی است.

این ساختمان به دلیل اینکه دربیشتراوقات سال از هوای خارج از ساختمان به عنوان تهویه مطبوع استفاده می‌کند، 22 درصد دی‌اکسیدکربن کمتر ‌وارد هوا می‌کند


آخرین ویرایش: سه شنبه 16 فروردین 1390 09:00 ب.ظ