چکیده

بشر از دیرباز همواره در حال الهام گیری از طبیعت در ساخت و ساز خود بوده است.در طول تاریخ تکامل، هرگاه مسیر حرکت بشر از رفتار طبیعت فاصله گرفته ؛ سبب شده است پدیده های مشهودی به عنوان آسیب های طبیعی یا معضلات ویژه پدید آیند. پیروی او از طبیعت در آثار مهندسی و هنر معماری دیده می شود که موجب خلق آثار بسیار زیبا و گوناگونی شده است. معماری بیونیک به مفهوم الهام پذیری از طبیعت در طراحی بنا می باشد . آنچه امروزه نمود ویژه ای در طرح های مهندسی دارد در آن است که متخصصین از زوایای گوناگون معماری و مهندسی سعی در حرکت به این سمت دارند . ولی آنچه که در طراحی ساختمان ها در هزاره سوم نیاز می باشد، موضوع هماهنگی و تعامل معماری و فناوری در این امر می باشد . این مقاله سعی دارد تا با بررسی معماری بیونیک موضوع اصالت طرح را از دیدگاه سازه و معماری و منطبق با رفتار طبیعی و نیازهای زندگی متکی بر تکنولوژی در قرن حاضر بررسی نماید و این دیدگاه را القا کند که در هزاره سوم مسیر آموزش و روند طراحی بناها باید به صورت ایجاد کار تیمی متشکل از معمار، طراح سازه ، طراح تاسیسات برقی و مکانیکی با دیدگاه بهره گیری از طبیعت و اصل حداقل مصرف انرژی و معماری سبز با یکدیگر باشد تا طرح به صورت بهینه خلق شود. در نهایت در صورت رعایت معماری بیونیک با این دیدگاه ، زیبایی کالبدی و اصالت طرح به ارمغان خواهد آمد و نیازی به ایجاد زیبایی ظاهری با مفاهیم کاذب نخواهد بود.

هدف از بحث حاضر این است که بررسی گردد برای دست یابی به معماری هماهنگ با طبیعت آیا صورت برداری ظاهری از طبیعت به تنهایی برای معماری زیبایی به ارمغان می آورد؟ و چگونه می توان معماری زیبا با توجه به عملکرد خلق کرد؟ طبیعت در این زمینه چه روشی داده است؟ نتایج تحقیق نشان می دهد پاسخ درست به عملکرد و برداشت صحیح از عملکردها موجبات زیبایی طرح را نیز فراهم می آورد.

واژه های کلیدی

شکل و ساختار، طبیعت، معماری بیونیک، طراحی معماری ، زیبایی ، عملکرد

×

.۱ دانشجوی کارشناسی ارشد گروه معماری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خلخال Sajad.architector@yahoo.com
.2 استادیار گروه معماری، دانشکده هنر و معماری، واحد اهر، دانشگاه آزاد اسلامی، اهر، ایران Shafizade.a@gmail.com

۱

مقدمه

استفاده از الگوهای طبیعی در معماری معاصر یکی از روش های نوین طراحی معماری است که توجه معماران را به خود جلب نموده است. دنیای امروز خود را جدای از طبیعت احساس می کند ، استفاده از طبیعت و ویژگی های آن و به نوعی بازگشت به طبیعت یکی از روش هایی است که موجب می گردد انسانی که خود را در از بین بردن طبیعت مقصر می داند، نگاه دوباره ای به اشتباهات گذشته بیندازد و درصدد آشتی با طبیعت برآید. انسان با توجه به نیازها ، ارزش ها و هدف های خود محیط را دگرگون کرده و به طور متقابل تحت تاثیر محیط دگرگون شده قرار می گیرد. به ویژه فن آوری پیشرفته موجب می گردد تاثیر انسان بر محیط شدت و سرعت یابد .برخی این دگرگونی سریع محیط را مخرب و موجب انحلال در نظام زیست محیطی »انسان-محیط« دانسته و بر این امر تاکید دارند که هر نوع دگرگونی عمیق در محیط طبیعی، باید با توجه به تاثیر بلند مدت آن بر انسان و پیش بینی نتایج مثبت و منفی آن انجام گیرد. (دانشپور و همکاران، (۳۰ :۱۳۸۸

طبیعت همه جا هست و بر هر چیز تاثیر دارد. طبیعت در تماس با موجودات روح حیات را در آنها می دمد و امکان رویش آنها را فراهم می سازد. یکی از راهکارهای مهم طراحی چه در معماری و یا سایر علوم و هنرها ، الگو گرفتن از طبیعت بوده است. (آنتونیادس ، (۴۰۲ : ۱۳۸۶

لذا در پی ارائه روشی در طراحی معماری با توجه به رابطه ی جدایی ناپذیر زیبایی و عملکرد در الگوهای طبیعی مد نظر بوده است. در بخش نخست معنای زیبایی و نحوه استفاده طبیعت از آن مورد بررسی قرار می گیرد. در بخش دوم معنای الگو ، انواع آن در طبیعت و ارتباط آن با زیبایی بیان می شود. در بخش سوم نمونه های معماری که در آنها استفاده مناسب از طبیعت صورت گرفته است، معرفی شده و نحوه الگوبرداری آنها از طبیعت عنوان گردیده است و در نهایت روش های ویژه الگوبرداری از طبیعت از گذشته تا دوران معاصر مورد بررسی قرار خواهد گرفت و روش مناسبی برای طراحی با استفاده از طبیعت پیشنهاد خواهد شد.

زیبایی و چگونگی آن در طبیعت (طراحی هوشمند)۳

استفاده از طبیعت در تمامی هنرها از جمله معماری همواره برای هنرمندان اهمیت داشته است. همان طور که پل کله ۴نویسنده و نقاش سوئیسی (۱۹۴۰-۱۸۷۹) عنوان نموده است: ” ارتباط با طبیعت ضروروی ترین شرط برای هنرمند است. هنرمند انسان است : او خود طبیعت است ، بخشی از طبیعت و در میان فضای طبیعی”. (خاک زند و احمدی (۳۵ :۱۳۸۶

واژه زیبایی در فارسی به خوبی ، نیکویی ، حسن ، جمال ، ظرافت و لطافت معنا شده است. تعریفی که لئون باتیستا آلبرتی ۵در کتاب “به اعتبار هنر ساختمان” ۶از زیبایی ارائه می دهد این است که “زیبایی تناسب (هماهنگی) اجزای مجموعه است که اگر چیزی به آن اضافه یا کم شود و یا تغییری در آن صورت گیرد، نابود خواهد شد” (Isaac, 2008: 3)

۳ . Intelligent Design 4 . Paul Klee× ۵ . Leon Battista Alberti×
۶ . On the Art of Building×

۲

لئون باتیستا آلبرتی احتمالا یکی از تاثیر گذارترین نظریه پرازان دوره رنسانس معماری است که باور افلاطونی را ترجیح داده است. وی معتقد بود حقیقتی بالاتر از جهان پدیده ها و مادی وجود دارد و می پذیرد که هنرمندان و معماران می توانند از طریق پیرویشان از قوانین جهانی ریاضیات یا تناسبات هماهنگ ، از آن حقیقت برتر در طراحی الگوبرداری کنند. (Isaac, 2008: 5) او در رساله اش با عنوان “به اعتبار هنر ساختمان” سه عامل اصلی را در نظریه خود نام برده است: محاسبات ، طرح اولیه و موقعیت مکانی. اما آنچه که برخاسته از ترکیب و ارتباط این موارد می باشد ، کیفیتی برتر است که زیبایی در آن رخ می نماید. این کیفیت برتر را “کانسینیتاس” ۷ می نامد که هدف آن ، ترکیب اجزای جدا از یکدیگر بر طبق قوانین بسیار دقیق و بر اساس طبیعت شان است. بنابراین کیفیت مخلوقات طبیعی در ظاهر نیز پاسخگوی نیازهای یکدیگر خواهد بود. وی معتقد بود همه چیز در طبیعت از طریق “کانسینیتاس” تنظیم شده است و هدف اصلی در طبیعت این است که هر آنچه تولید می شود در حد نهایت کامل باشد. سخنان آلبرتی این را بیان می کند که همه چیز در طبیعت (در ارتباط با زمان و محیطش) کامل است و اگر کامل نباشد خلق نخواهد شد. وی عنوان نموده است که در طبیعت زیبایی مشخصه ای پیشامدی (خواه نا خواه) است. آلبرتی ادامه می دهد: “زیبایی از هم آهنگی اجزا در یک مجموعه ایجاد می شود، طبق تعریف محاسبات ، طرح کلی و موقعیت مکانی به عنوان “کانسینیتاس” معرفی می شود که قانون قطعی و بنیادی طبیعت است. این موضوع اصلی هنر ساختمان و منبع توانایی و ارزش است.

آلیسون ایزاک ۸نیز در رساله خود با عنوان ” معماری خود تنظیم شده”۹ در مورد زیبایی در طبیعت این گونه توضیح می دهد که:”طبیعت معطوف به زیبایی نیست . هدف اولیه در طبیعت بهینه سازی و نظم در ساختارهاست ، نظمی که با گوناگونی همراه شده است و معماران هنوز در حال کشف این ویژگی ها و در تلاش برای استفاده از آنها در طراحی هستند. در طبیعتمنطقِ پیرویِ شکل از عملکرد یا عملکرد از شکل وجود ندارد. تنها هدف در طبیعت ، بهینه سازی و خلق مجدد به همراه تنوع در شکل است. این اهداف و ویژگی ها در طراحی طبیعت موجب می شود که موجودات زنده همان قدر که کارایی فوق العاده ای دارند ، در نهایت زیبایی نیز باشند و نتیجه ی این طراحی ، ترکیب اجزای طبیعی به همراه زیبایی است. (Isaac, 2008: 6) طبیعت واجد زیبایی ناخودآگاه است. اما چالشی که در طراحی با استفاده از طبیعت به وجود می آید به این واسطه بوده است که رابطه ی میان انسان و طبیعت در زندگیانسانِ امروز ، بیشتر به یک رابطه ی صوری تبدیل شده است. این اشتباه از اینجا ناشی شده که در طبیعت ، زیبایی را جدای از بقیه اصول آن متصور گردیده است، غافل از این که هدف اولیه در طبیعت ، خلق زیبایی نیست همان طور که ذکر شد ، زیبایی موجود در طبیعت ، از ابتدای خلق یک آفریده در آن وجود داشته است. این مبحث در تئوری جدیدی با عنوان “طراحی هوشمند” مطرح شده است. این تئوری به تحقیقی باز می گردد که در آن دانشمندان و فیلسوفان درجستجوی چگونگی طراحی در طبیعت هستند. تئوری طراحی هوشمند در بر گیرنده مشخصات معینی از جهان و موجودات زنده است که از طریق دلیلی هوشمندانه به بهترین روش طراحی شده اند. این تئوری در برابر تئوری تکامل داروینی قرار می گیرد که بیان می دارد، جهان و موجودات زنده همگی نتیجه فرآیند غیر مستقیم انتخاب طبیعی و بر اساس تصادف به وجود آمده اند. طراحی هوشمند روش های علمی را برای کشف ساختارهای زیستی پیچیده و معماری فیزیکی جهان برای اثبات دلایل خود به کار می گیرد. این تئوری براساس آزمایشات تجربی شکل گرفته است . بنا بر آزمایشات انجام شده ، محققین این نظریه متوجه شدند که

۷ . Concinnitas 8 . Allison Isaacs 9 . Self-organization architecture

۳

مخلوقات طبیعی به تمامی اجزایشان برای کارکرد مناسب نیازمندند و پیچیدگی ها و عناصر غیر قابل حذف در موجودات زنده محققان را به این نتیجه رساند که تمامی اجزای طبیعت طراحی شدهاند. (intelligentdesign.org)

دکتر رضاسیروس صبری نیز در پژوهش خود با عنوان نقش طبیعت در طراحی بیان می دارد که: “طبیعت نیاز به طراحی هوشمندانه برای بقای خود دارد. طرحی هدفمند ، طرحی خاص و هوشمندانه در خلق کلیه پدیده های طبیعی نقش اساسی داشته است. چنین طراحی به عنوان یک طرح برتر در خلق عالم می تواند راهگشای موضوع طراحی در زمینه های مختلف باشد. (صبری ، (۴۵ :۱۳۸۴ بر این اساس، روش ، طبیعت در طراحی می تواند به عنوان روشی خاص در طراحی معماری توسط معماران صورت گیرد. پس باید به جای صورت ظاهری به دنبال محتوا بود و اصولی را که متضمن رشد ، تکامل و زندگی ارگانیزم ها در محیط است ، جستجو نمود. طراحی باید به گونه ای باشد که جزئی از پیرامون خود قرار گیرد. در حقیقت در جایگاه خود باشد نه چیزی مازاد برطبیعتِ اطراف. به بیان دیگر هندسه فضای مصنوع باید مکمل هندسه طبیعت باشد (خاک زند و احمدی، (۴۷: ۱۳۸۶ آلاتی۱۰ نیز بیان می دارد: “زیبایی بی اختیار فرم های طبیعی چیزی است که ما آرزوی آن را داریم. این زیبایی تعامل نزدیک بین فرم ، ماده و عملکرد به وجود می آید. در طبیعت هیچ فرم یا رنگی که درزیباییِ عنصر نقش داشته ، بیهوده ایجاد نشده است. طراحی در طبیعت با اعتدال و هوشیاری همراه است که از زیرکی و لطافت بی نهایتی به وجود آمده است. ( Alati et al.,2005 (18 بنابراین دلایل، همانطور که ایزاک در رساله ی خود می نویسد :” اگر زیبایی خاصیتی پیشامدی ( چیدمان مناسب اجزا ) است ، پس هدف اولیه معمار باید این باشد که با ایجاد صحیح ترین فرم زیباترین شکل را کشف کند. (Isaac,2008: 6)

معنای الگو در طراحی معماری و ارتباط آن با زیبایی

واژه الگو در فارسی به انگاره ، طرح ، نمونه یا سرمشق معنا شده است. یورگ کورت گروتر ۱۱ در کتاب “زیبایی شناسی در معماری” در ارتباط با دسته بندی شکل های طبیعی می نویسد: اگر بخواهیم در دنیای بی نهایت وسیع شکل ها ، دسته بندی به وجود آوریم به ناچار اولین قدم تقسیم کردن شکل ها به دو دسته شکل های با قاعده و شکل های بی قاعده است. شکل های با قاعده تابع قوانین هندسه هستند. پیام این شکل ها واجد حشو زیاد است چرا که قابلیت پیش بینی در آنها زیاد است. ذهن می تواند با اطلاعات بسیار کمی این شکل ها را تکمیل و بازسازی کند. شکل های با قاعده واجد استخوانبندی یا ساختار هستند. قواعد شکل ها رابطه ی بین تک تک اجزای هر شکل را مشخص کرده اند. ساختار اغلب بلافاصله قابل تشخیص نیست. چرا که اغلب فاقد نقاط و خطوط است. با این حال در فرایند ادراک شکل ، ساختار می تواند از تمامی خطوط تشکیل دهنده شکل مهم تر باشد. ادراک شکل با جستجوی ساختار -که می تواند مثلا یک محور تقارن یا طول های متشابه اضلاع یا زوایا یا کانون ها و غیره باشد – آغاز می گردد. فرم بی قاعده فاقد ساختار است. این شکل قابل پیش بینی نیست و به این دلیل بدیع است. اما هر پیام بدیعی نیز بایستی در ارتباط با پیام های قبلی باشد، چرا که اگر این طور نباشد قابل درک نیست. شکل های بی قاعده را براساس قانون تجربه در ارتباط با شکل های بی نظیری که برای ما شناخته شده هستند ملاحظه می گردند یا به عبارت دیگر تصویری در ذهن تداعی می کنند. (گروتر، (۲۷۹ :۱۳۸۳

۱۰ . Alati× ۱۱ . Jorg Kurt Grutter×

۴

کریستوفر الکساندر در “زبان الگو”به الگو ها و نحوه ی کاربرد آنها در معماری و شهرسازی اشاره می کند. در حقیقت بحث اصلی کتاب این است که در مواجهه با پیچیدگی، بشر توانسته است طرح هایی به صورت نمونه و سرمشق ارائه کند تا بتواند مسایل را طوری که پدید می آیند، حل نماید. این راه حل ها “الگو” نامیده شده اند. در جوامع بدوی، پرندگان و انسان ها راهی را برای استفاده از گل و گیاه در خانه سازی به کار می بردند و این کار را نسل به نسل به طور ثابت حفظ می کردند. در جوامع نو، الگوهای بیشتری در دسترس است. اما، “زبان الگو” استدلال می کند هنوز راه های بیشتری را برای انجام کارها وجود دارد که طی دوران بی پایان نیازهای پیچیده بشر را ارضا نموده است.

پژوهش ها نشان می دهد تمامی اشکال متفاوت موجود در طبیعت تنها به چند الگوی خاص مربوط می شوند که بر اساس آنها شکل گرفته و نمودار و تقارن های متفاوتی را به وجود آورده اند. میشلا راسی۱۲ در مقاله خود می نویسد:”اشکال مسطح و اشکال فضایی همه در حقیقت بر اساس ۳ الگوی خاص در طبیعت شکل می گیرد که عبارتند از:

۱٫ الگوهای مدولار بر طبق شبکه های منظم

۲٫ الگوهای شعاعی

۳٫ الگوهای خطی (Rossi, 2006: 118)

این سه مدل می توانند با هم ترکیب شوند و ترکیب های بی نهایت دیگری را به وجود آورند. این ترکیب ها در حین تفاوت بسیار در همان ویژگی های الگوهای پایه ای خود باقی می مانند. این طرح های هندسی خواسته های متفاوتی را از لحاظ ساختمان ، شکلی و ساختاری پوشش می دهند. خواسته هایی که گستره ی آنها از طراحی شهری تا تزئین و چیدمان داخلی بناها گسترش می یابد.

یکی از جنبه های استفاده از الگوها در معماری، استفاده ی آن در سازه ی ساختمان است. در این ارتباط عده ای از پژوهشگران معماری، چون ماریو سالوادوری، چنین استدلال کرده اند که توجه به سازه ساختمان به صورت غیر قابل اجتنابی منجر به زیبایی خواهد شد. البته بیان اینکه زیبایی ضرورتا به سازه ساختمان بستگی دارد، صحیح نیست و شاید بتوان نشان داد بعضی ساختمان ها با سازه نادرست دوست داشتنی به نظر می رسند. حال آنکه بعضی از سازه های کاملا صحیح ، از نقطه نظر زیبایی راضی کننده نیستند. بنابراین بیان مناسب و درست سازه جز لازم زیبایی ساختمان است ولی به تنهایی برای زیبایی ساختمان کافی نست. برخی معماران مانند پیر لوئیچی نروی و کالاتراوا ، چنان الهام و احساس هنرمندانه ای را وارد سازه می کنند که ساختار زیبایی جدیدی در سازه های و معماری به وجود می آورند. لذا می توان نتیجه گرفت دانش درک سازه به عنوان قسمتی از معماری و زیباشناسی تلفیقی واجد اهمیت است و درک متقابل سازه ، معماری و زیبایی جز از معمار و طراحی چیره دست بر نمی آید. (بقائی، (۳۳ :۱۳۸۸

استفاده از طبیعت (معماری بیونیک) و بررسی نمونه ها

۱۲ . Michela Rossi×

۵

قرنهاست که بشر در رابطهای تنگاتنگ با طبیعت به سر برده و برای رفع نیازهای اولیه خود از آن الهام می گیرد.معماری بیونیک در ابتدا و در تاریخ تمدن فراعنه در مصر ،شاهنشاهی ایران ،پادشاهی یونان و امپراطوری روم و بیزانس به صورت مشهودی قابل ردیابی میباشد. در واقع مهندسین و طراحان عصر باستان به اجبار و با بهره گیری از رفتار طبیعی مواد در شکل گیری بناها همت گماشتند که تا به امروز پایدار هم هستند. لئوناردو داوینچی- نابغهی عصر رنسانس- از اولین کسانی بود که برای ساخت ماشین پرواز، دانش های »بیولوژی« و »تکنیک« زمان خود را درآمیخت و برای حل مسائل فنی زمانش به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت.آنچه که قدرت داوینچی را در خلق آثار گوناگون افزایش داده است یکپارچگی تفکر ایشان در طراحی از منظر هنر، سازه و فناوری می باشد. امروزه پانصد سال پس از داوینچی؛ مهندسان رشتههای مختلف برای ایجاد ارتباط بین قوانین علوم فنی با دنیای جانداران ، تلاشی مشابه دارند که متاسفانه در نیمه دوم قرن بیستم این نوع تفکر یکپارچه فراموش شده و تنها منظر هنر،فناوری و دانش نیز به صورت مجرد با هم آمیخته شده اند .در واقع تا قبل از قرن هفدهم به دلیل محدود بودن دانش، آمیختگی معماری و مهندسی به عنوان جزء لاینفک به شمار رفته و به صورت طبیعی به دلیل ضعف دانش بشری ، مهندسین (معماران) طرح خود را بر مبنای رفتار طبیعی مواد و الهام گرفته از آن به صورت طبیعی ارائه میدادند و در نتیجه تفکیکی بین مهندسی و معماری نمی توان قائل شد و حجم معماری بنا همان سازه بنا بوده است. ارتباطی که با آغاز قرن بیست و یکم و رشد روز افزون رایانهها ؛ جایگاهی خاص یافته و دنیای اندیشههای مهندسی و معماری را نیز تحت تأثیر قرار داده است و دانشمندان را به سمت وحدت مجدد علوم در امر کاربرد می تواند سوق دهد.استفاده از آفرینشهای طبیعی برای نوآوری در معماری با بهره گیری از تکنولوژی در ابتدای نیمه دوم قرن نوزدهم مشاهده شد. متخصصان انگلیسی در سال ۱۸۴۶ برای نخستین بار موفق به پرورش نوعی نیلوفر آبی عظیم در اروپا شدند که قطر برگهای آن به دو متر می رسید. پاکستون – معمار انگلیسی تبار- با دیدن استحکام برگهای وزین نیلوفر آبی به مطالعه قفسهبندی مدور و ساختار شعاعی این گل پرداخت. حاصل این تفحص ابداع ساختار جدیدی برای سقف سبک شیشهای در ساختمان بود که در قصر کریستال نمایشگاه جهانی لندن در سال ۱۸۵۱ عرضه و موفق به جلب نظر منتقدان شد. موارد دیگری همچون همکاری و مطالعه ی بین رشته های ساختار استخوانهای ران انسان برای ساخت سازههای سبک و مرقوم به صرفه در قرن نوزدهم مشاهده می شود. با شروع قرن بیستم (before modernism) و سپس سالهای ابتدای دورانمُدرن کم و بیش به تلاش های مشابهی برخورد می شود که البته بیشتر به صورت نظری باقی ماندند. علاقهء لوکوربوزیه به صدف داران و بررسی ساختار بدن این جانداران می تواند مثالی در این زمینه باشد ولی تکامل مستقل دانش مسیر صعودی به خود گرفت.پس از جنگ جهانی دوم و با آغاز دههی شصت در قرن بیستم ؛ تبادل علمی بین گرایشهای علوم طبیعی و فنیمجدداً رونق گرفت. در جریان همایشی در اوهایو که نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۶۰ برگزار کرد، برای اولین بار واژهای به نام «Bionic» از ترکیب دو لغت «Biology» و «Technique» زاده شد که میتوانیم به فارسی »علم فرآیند زیستی« ترجمه کنیم. این واژه دربرگیرنده کار همهی متخصصانی است که تلاش دارند برای حل مشکلات فنی خود از دانستههای طبیعت در پرتو فناوری الهام بگیرند. طیف گستردهای از اختراعات را در نیمه دوم قرن گذشته میبینیم که میتوان آنها را در مجموعهء بیونیک جای داد. الهام از نقش پولکها و ساختار پوست کوسه برای اختراع نوعی رنگ هواپیما که نیروی اصطکاک هوا را به شدت کاهش می دهد؛ فقط یک نمونه از دستاوردهای مهندسی این برخورد جدید بود.نمایشگاه مونترال (۱۹۶۷) اثرفِرایاِتو با الهام از تارهای مستحکم عنکبوت یا ایستگاه ته ژه وه شهر لیون (۱۹۸۹) اثر سانتیاگو کالاتراوا با الهام از بدن سبک پرنده می باشند.اما بیونیک در معماری تنها به کندوکاو در ساختار بهینه جانداران و کاوش در »نحوهی عملکردها« خلاصه نمیشود. طیف گستردهای از برخوردهای جدید را میتوان امروزه به بیونیک نسبت داد. مباحثی چون بررسی فرآیندهای زنده و الهام از آنها برای بهینه سازی کلان طرح ها، تجزیه مراحل طراحی و سازماندهی مجدد آن به کمک مدلهای پیچیده ریاضی شکل گرفت. الگوریتمهای ریاضی

۶

مبتنی بر طبیعت سبب ابداع و استفاده از الگوریتمهای ژنتیک در تحلیل سازه و سیستم های نیازمند به پیش بینی، روش شبکه های عصبی، روشهای جبر فراکتل و جبر آشفته((Cheas برای یافتناَشکال و تحلیل فرمهای بهینه در اواخر قرن بیستم گردیده است و این موضوع را بیان می دارد که حتی روش های ریاضی تحلیل سیستم نیز از الگوهای طبیعی پیروی می کنند و لذا ساختار فعلی طراحی بایدکاملاً دگرگون گردد. (شمیرانی، (۵۸-۶۰ :۱۳۹۱

تصویر -۱ نمونه هایی از معماری بیونیک در جهان

نمونه هایی از الهام گیری انسان از طبیعت در دوران معاصر

– برج اداری لندن طرح فاستر

این برج مثالی است از الگو برداری از طبیعت که از مدل های طبیعی الهام گرفته است. که به شکل خیار است راجرز نیز به آفتاب

پرست به عنوان الگویی برای معماری ارجاع می دهد که بر اساس آب و هوا و نور پوستش را تغییر می دهد و این گونه طراحی را

در معماری هایتک و اکوتک به کار می گیرد. علاوه بر سیستم های طبیعی شکل های آن نیز مورد توجه معماران است. نمایشگاه

فاستر در مرکز سنزبری با ایده صدف های دریایی ، ماهی و درختان شکل گرفت. از گروه فیوچرسیستم گرفته تا کالاتراوا نیز از

شکل های موجود در طبیعت در طرح های خود استفاده می کنند. فیوچر سیستم ازشکل های اکولوژیکی چون گل ها ، پلانکتون

ها و ستاره های دریایی الهام گرفته است. جان کاپلیکی از اعضای این گروه می گوید:” از جهات مختلفی می توان از طبیعت به

عنوان یک مدل استفاده کرد. مثلا لانه ی موریانه ها از دو پوسته تشکیل شده و باعث شده به طور طبیعی تهویه صورت گیرد.

(Edwards et all., 2003: 10-11)

۷

تصویر -۲ برج اداری لندن (Gherkin) اثر فاستر با الهام از شکل خیار

-ساختمان لودویک ارهاردهاس

این ساختمان که در برلین آلمان واقع شده ومعمار آن نیکُلاس گریمشاو است ؛ نمونه ای از یک طراحی کارآمد با نتیجه مطلوبی از زیبایی و حاصل الهام گیری آن از طبیعت است. قوس های بیضوی تکرار شده که از اسکلت یک نوع گور کن الهام گرفته شده اند ، برای آویزان کردن طبقات بر روی آتریوم بلند به شکلی موثر استفاده شده اند . شکل کارآمد سازه ای از نظر زیبایی لذت بخش است ، زیرا با ارتباطات حسی انسانبا اَشکال زیستی پیوند برقرار می کند .(غفوری پور، (۲۸ :۱۳۷۹
-برج مسکونی Turning Torso

سانتیاگو کالاتراوا بیست وهشتم جولای ۱۹۵۱ به دنیا آمد. وی در رشته معماری و سپس شهرسازی تحصیل کرد.او در مؤسسه فنی سوئیسی به تحصیل مهندسی عمران پرداخت و در سال ۱۹۷۸ به عنوان دانشجوی دکترای عمران در همان دانشگاه ادامه تحصیل داد. برج مسکونی Turning Torso در یکی از مناطق حساس مالموی سوئد و در بندرگاه غربی این شهر قرار گرفته است. کالاتراوا برای طراحی این بنا معماری و مجسمه سازی را با درک قدرت مهندسی در هم آمیخته است. طراحی معمار برای این ساختمان بر اساس تأثیر فرم بدن انسان درحال حرکت قرار دارد.( کالاتراوا، (۴۸ :۱۳۸۲

۸

تصویر -۳ برج مسکونی Turning Torso

ساختمان اصلی از ۹ واحد مکعبی شکل به وجود آمده که هرکدام شامل پنج طبقه است.این ساختمان در یک هسته مرکزی بتنی قرار دارد که آسانسورهای داخلی و راه پله را در خود جایی می دهد و ارتباط طبقات از طریق آنها برقرار میشود. این ۹ مکعب از پایین تا بالا ۹۰ درجه دوران پیدا می کنند که شامل ۵۴ طبقه است. (همان منبع)

هر طبقه نسبت به طبقه زیرین دوران پیدا کرده تا چرخش را در فرم کلی ساختمان به وجود آورد. بادبند و سازه خارجی نما در اطراف نمای روبرویی ساختمان از جنس لولههای سفیدی که دوسر آن ها باریک میشود ، تعبیه شده است که تلفیق سازه و معماری می باشد. این لولهها در سمت دیگر به تکیهگاه های فلزی متصل هستند که درون دیوارهای برشی در گوشههایپُشتی ساختمان قرار دارند. در حالی که ستون فقرات بتنی بارهای عمودی اطراف بنا را تحمل می کند، اسکلت خارجی اطراف آن، در برابر نیروی باد مقاومت و لرزشهای ساختمان را تعدیل می نماید. (همان منبع)

– برج مخابراتی بارسلونا

کالاتراوا سازه ای درخت مانند نیز ساخته است ، ولی این طرح نیز فرم اسکلت را به ذهنمُتبادر میکند. پشت این قضیه اصل تکرار می باشد. چه در درختان و چه در ستون فقرات ، یک فرم دیکته شده و ساختمانهایی جهان شمول دیده می شود که در آن شالوده (پایه) ضخیم تر از تارک (رأس) است.(کالاتراوا، (۵۳ :۱۳۸۲

۹

تصویر -۴ برج مخابراتی بارسلونا

-ایستگاه راهآهن فرودگاه شهر لیون