بخشی از مقاله
چکیده
انسان از دیر باز همواره در حال الهام گیری از طبیعت در ساخت و ساز خود بوده است. در طول تاریخ تکامل هرگاه مسیر حرکت بشراز رفتارطبیعت فاصله گرفته سبب این شده است پدیده های مشهودی به عنوان آسیب هایی یا معضلات ویژه ای پدید آیند. پیروی او از طبیعت در آثار هنری و معماری دیده می شود که موجب خالق آثار بسیار زیبا و گوناکون شده است. معماری بیونیک به مفهوم الهام پذیری از طبیعت در طراحی بنا می باشد،اگر چه خود بیونیک به عنوان یک علم نوپا است اما فعالیت بیونیک دانان را که همواره در جست وجوی یک الگوی زنده برای برای توجیه هر پدیده هستند می توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد. برای توسعه و پرورش فرم های معماری که در طبیعت یافت می شوند قوانین اساسی وجود دارند که می توان اغلب آنها را در ساختمان های نوین و بدیع به کار برد نتیجه این کار طراحی عالی است که کارایی سازه ای نیاز عملکردی و زیبا شناسی با یکدیگر ترکیب شده اند.مبحث معماری بیونیک بسیار گسترده و زیبا است لذا همه مطالب و نوشتن در مورد بناهای بیونیک و طراحان این سبک در این مقاله جای نگرفته است. روش پژوهش،کیفی و توصیفی- تحلیلی و داده هاو اطلاعات پژوهش و تحلیل اطلاعات به شیوه کتابخانه ای و اسنادی گردآوری شده است. هدف از این پژوهش به بررسی چگونگی تأثیرات معماری بیونیک بر سازهای معماری است.
.1 مقدمه
امروزه در نظریه های بسیاری از متفکران از یک نوع هستی شناسی نوین سخن به عمل می آید که در ان رابطه هماهنگ میان انسان و طبیعت و احیای سرشت انسانی جست وجو می شود معماران نیز از دیر باز از طبیعت الهام گرفته اند در عصر باستان ستون های معابد و قصر ها به تقلید از درختان نخل یا گل نیلوفر ساخته می شدند و طراحان ساختمان نیز در موارد مختلف از شکل ها و تناسب های طبیعی برای دستیابی به الگوی زیبا شناسی و چشم بهره جسته اند.امروزه برخی از معماران بر این باورند که تقلید از طبیعت به مراتب بیش از زیباسازی ظاهری ساختمان مفید خواهد بود بنابراین انها برای کپی برداری از قواعد ساختاری در طبیعت تلاش زیادی می کنند. به عنوان مثال از الگوی طبیعی برای گرم کردن محیط یا حتی شیرین کردن آب شور. علم بیونیک بر این تأکید دارد که طراحی مبتنی بر طبیعت و الگوی طبیعی نه فقط یک شعار بزرگ بلکه یک مسئله حیاتی و مقرون به صرفه از نظر مالی است ساخت هواپیمای تیز پرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رایانه با الهام از مغز انسان. نمونه های دیگری از کاربرد علم بیونیک برای ساخت فناوری جدید است برخی به طبیعت از نظر منطق و خرد ان توجه نموده اند برخی نیز به بالا بردن تجربه فرم و فضا پرداخته اند و برای افزایش این تجربیات بر رابطه با طبیعت فیزیکی تأکید بیشتری نموده اند برخی رابطه در هم تنیده فرم و عملکرد،فرم های رها و طبیعی را تمرکز قرار داده اند گروهی نیز ارتباط ظاهری با عناصر طبیعی مشهود مانند آب،باد،آسمان،ابر را پی گرفته اند - . - hagan,2001
-2 روش تحقیق
ازآنجایی که مقاله حاضر تلاش می کند تا تأثیر معماری بیونیک بر سازه در زمینه معماری پایدارپرداخته وبستری مناسب جهت تبین تأثیرمعماری بیونیک برسازه فراهم نمایدلذا روش تحقیق مقاله کیفی وتوصیفی- تحلیلی است.به طوری که دربررسی موضوع ومفاهیم مرتبط که تکیه بر مطالعات کتابخانه ای و اسنادی می باشد ازروش توصیفی- تحلیلی استفاده شده است.
-3 علم بیونیک
بیونیک که به آن بیومتریک یا مهندسی خلاق زیستی هم می گویند کاربرد سامانه ها و روش های بیولوژکال موجود در طبیعت در سیستم های مهندسی و فناوری های مدرن است. واژه بیونیک از دو لغت لاتینbio+nic تشکیل یافته bio در زبان یونانی به معنای زیست و حیات است و حروفic پسوند شبیه ساز هستند به معنی مثل و مانند. اگر چه لغات biomimicry,biomimetics نیز در زمینه ارتباط طبیعت با دانش بشری هستند لیکن واژه بیونیک بیشتر گویای ارتباط بین طبیعت و طراحی محصول است. واژه بیومیمیکرای نخستین بار در سال 1950توسط اتو اشمیت و جک استیل در حین فعالیت بر روی یک پروژه هوانوردی در پایگاه هوای رایت پتر سون در ایالات متحده امریکا ابداع و مورد استفاده قرار گرفت او بیونیک را علم سیستم های که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده می داند.درابتدا بیونیک به بررسی ماشین های که بر اساس سیستم های زنده طراحی و ساخته شده بودند می پرداخت و هم اکنون بیونیک از هر جهت هنر به کار گیری دانش سیستم های زنده در حل مسائل فنی است امروزه هر جا سخن از تکنولوژی به میان می آید تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیاز های اساسی انسان های امروز و آینده است به ذهن می آید اما اگرکمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده ها پی می بریم به اینکه مثلاً هر پدی ده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است.در تاریخ تقلید انسان از طبیعت بسیار ریشه دارد اما نخستین بار کار های علمی در این زمینه را لئونارد داوینچی چند قرن پیش انجام داده است او با مطالعه ساز و کار حرکتی پرندگان هنگام پرواز سعی کرد ماشین پرنده بسازد با اینکه او موفق به این کار نشد اما تلاش او را می توان نخستین نمونه های بیومیمتیک در جهان دانست اما از دورانی که داوینچی طرحهای ابتدای خود را با جوهر روی کاغذ می کشید سالها گذشته است و علم هم پیشرفتهای زیادی داشته است به خصوص در بیونیک. فرایند طراحی و مهندسی نوین بر اساس سامانه موجود در طبیعت است.به موازات بیونیک و بیومیمیکس را می توان نام برد که به معنای تقلید از طبیعت است و در آن بیشتر به استفاده از مکانیزم های رایج در طبیع ت در ساختارهای محصولات تأکید شده است دلیل دیگری که استفاده از علم بیونیک را گوشزد می کند نظام سعی و خطا در دانش بشر و عاری بودن طبیعت از خطای موجود در ان است و در مرحله بعد نیاز بشر به ارتباط مستمر با طبیعت نظام محصولات ساخته دست وی را بیش از پیش به سوی نظام های طبیعی و سازگار با ان سوق می دهد در حقیقت می توان نیاز بشر به پیروی از طبیعت برای حل مشکلات طراحی محصولاتش را یک نیاز واقعی و اجتناب ناپذیر دانست - رابین - .
-3 انسان و طبیعت
انسان و رابطه او با طبیعت دارای تکامل تدریجی است انسان با طبیعت رابطه دارد و می خواهد طبیعت را به استخدام خود در آورد. جامعه بشری بدون شک در رابطه با طبیعت تکامل پیدا کرده است - ابراهیم،. - 1374 تصویر محیط زندگی انسان در بستری طبیعی که فضای سبز محدود امروز جای ان را به صورت صوری در شهر ها گرفته است نشان دهنده نیاز عمیق بشر به طبیعت است و شاید شکل به نهایت ساده شده اندیشه ای باشد که در آن انسان جزء مکرب آن باشد و پیوسته به آن وابسته با شد.امروزه برخی از متفکران نیز به چنین طرز فکری معتقد بوده اند و انسان را از محیط خود غیر قابل تفکیک می دانند محیط اطراف انسان چیزی جز طبیعت یک پارچه و هماهنگ که انسان نیز جزئی از آن به شمار می آید نمی باشد بدون هماهنگی انسان با طبیعت زندگی امکان پذیر نیست و انسان باید خود را ملزم به رعایت اصولی کند که مکانیسم و ساز و کار طبیعت را از بین نبرد. هماهنگی انسان و طبیعت باید مبتنی بر ضوابطی باشد که این رابطه را انسانی کند در صورت وجود چنین رابطه سالمی با طبیعت دیگر معضلات زیست محیطی که زایده ناهماهنگی انسان و زیر پا گذاشتن قوانین زیستی و موجودیت ان است وجود نخواهد داشت در واقع بشر و طبیعت ترکیبی غیر قابل تفکیک می باشند زیرا همیشه بین این دو عامل ارتباط کامل برقرار می باشد و بدون هماهنگی این دو زندگی بشر میسر نیست.
-4 رابطه انسان طبیعت و معماری
همانگونه که قبلا ذکر شد طبیعت به عنوان نیروی ارزنده در خدمت انسان بیش از آنکه به انسان عقل گرا در امور کمی و تکنیکی کمک کند نیاز روحی و احساسی او را نیز براورده کرده است شعر ادبیات هنر و... و تمدن انسان های مختلف در جوامع گوناگون همراه سنت ها و ارزش های آنان در طول تاریخ همیشه طبیعت را به عنوان نمادهای الهام بخش اختیار کرده است. معماری هم به عنوان یک علم و هم به مثابه یک هنر در طول تاریخ منشأ آثار بسیاری از معماران و دوره های مختلف معماری بوده است - ابراهیم،. - 1374 روند تحولات معماری در همزیستی آگاهانه ای به طور طبیعی بر روند یکدیگر اثر می گذارند و همچنانچه ویژگی های منحصر به فردشان را محفوظ نگاه می دارند با یکدیگر ارتباط داشته و در حال تجربه کردن ساختار های جالب توجه و زنده مرزها و موقعیت های مشترک می یابند از این رو معمار ساختار های خود را نه در مقابله با نیروی طبیعت و نه در سپردن نا آگاهانه به دست آن بلکه در هماهنگی با آن نیرو می داند تا انسان و طبیعت در ساخته او متحد به نظر برسند. هر ساختار جدید جایگزین شده در طبیعت،طبیعت نابود شده در خود را حل می کند این فضای از دست رفته می تواند فرصتی برای برقراری ارتباط دو باره با طبیعت بدست آورد در واقع طبیعت که تمامی ساختار زندگی را در بر می گیرد و معماری همچون بخشی از طبیعت در ضمیر آن نهفته می ماند ارتباطی نزدیک را آغاز می نماید تا معماری هماهنگ با ضرباهنگ طبیعت بافت پیرامونش زندگی و تنفس کند.پرداختن به این باور که در طبیعت نظام های وجود دارد که هم مرئی هستند و هم نامرئی و اکتشاف آنها به محض شروع به درک منطقی آنها انجام می پذیرد فهم و پذیرش رهنمود های طبیعی در ساختار معماری را معنی می دهد بدین سان در این منظومه تفکری رخنه می کند که نه تنها هندسه ساختاری طبیعت را نادیده نمی گیرد بلکه به موقع از آن سود برده و در صورتی که آن را مناسب نیابد با اگاهی تدریجی از نظام طبیعت از آن فرا تر رفته به جای در فراسوی افق طبیعت می نگرد
-5 الگو برداری و تفکر الگو یاب
5؛-1 تعریف الگو:
الگو عبارت است از طراحی کامل و پاسخگو که جنبه کلی فرا گیر دارد و فارغ از جنبه های محدودیت های زمانی و مکانی است در صورتی که شرایط مناسب در موضوع مورد استفاده قرار گیرد هدف مورد نظر را تأمین می کند شاخص بارز الگو پرهیز از سعی و خطا و انجام کار با استفاده از حداقل صر زمان و انرژی است.
5؛-2 تفاوت الگو برداری و تقلید
یکی از چالش های استفاده از الگوها خطر افتادن در دام تقلید کور کورانه است الگو برداری یک امر خلاق و هوشمندانه است در شرایطی که می خواهیم از یک الگوی موفق که در پاره ای از مسائل پاسخگو بوده و نتیجه مثبتی در بر داشته است برای مسئله دیگری استفاده کنیم لازم است با توجه به شرایط مسئله جدید آن را شبیه سازی کنیم و در صورتی که مرحله شبیه سازی صورت نگیرد و تنها این کار تقلید شود امکان حصول به نتیجه دور از دسترس خواهد بود و چه بسا خسارت جبران ناپذیری نیز از خود به جا بگذارد.کلیدی ترین سؤال یک الگو یاب شلید این باشد - چگونه از آنچه در برابرم قرار گرفته برای حل مسئله ام استفاده کنم ؟ - یا - چه الگوهایی از این برای آن می توان اخراج نمود؟ - در برای استخراج یک الگو از دل یک پدیده باید به چگونگی و چرایی موضوع پرداخت.انسان از بدو پا نهادن به کره خاکی همواره مواجه با مسائلی بوده که بدون حل و عبور مناسب از آنها ادامه حرکت و حیاتش ممکن نیست برای حل این مسائل از ابزارها و قابلیت های مختلفی استفاده نمود که یکی از آنها قوه تفکر است به عبارت دیگر با استفاده از ابزار شناخت و با قدرت تجربه و تحلیل درک مسائل به ارائه راه حل های متفاوتی پرداخته است در این میان به دلیل تنوع مسائل انواع روشهای تفکری استخراج شده است که یکی از آنها روش حل مسئله از طریق الگو و تفکر الگو یاب است در این شیوه اعتقاد بر ان است که در پاره ای از مسائل زندگی می توان و باید از الگوها برای حل هرچه بیشتر مسائل استفاده کنیم - . - hagan,2001
-6 الگو برداری فم و ساختار از طبیعت در طراحی بناها
یکی از اولین موارد استفاده از آفرینش های طبیعی برای نوآوری در معماری را در ابتدای نیمه د وم قرن نوزدهم مشاهده کرد. متحصصان انگلیسی در سال1846 برای نخستین بار موفق به پرورش نوعی نیلوفر ابی عظیم در اروپا شدند که قطر برگهای آن به دو متر می رسید پاکستون معمار انگلیسی تبار با دیدن استحکام برگهای نیلوفر آبی به مطالعه قفسه بندی مدور ساختار شعاعی این گل پرداخت حاصل این تفحص ابتدا ساختاری جدید برای سقف شیشه ای در معماری بود که در قصر کریستال نمایشگاه جهانی لندن در سال1851 عرضه و موفق به جلب نظر منتقدان شد. گرگ لین را در این میان می توان سردمدار نظریه جدید در مباحث بیونیک در معماری به شمار آورد او مایل است آثاری خلق کند که همچون موجود زنده ای دارای گونه های متمایز و انعطاف پذیری و همزیستی با شرایط محیطی را از لحاظ فرم داراباشند حرکتی که می توان گفت از همان ابتدای دهه شصت قرن بیستم آغاز شد ولی به دلیل محدودیت های فنی تأثیر مشخصی در آن سالها از خود بر جای نگذاشت از دو دهه پیش بود که با افزایش قدرت رایانه ها معمارانی چون لین این امکان را یافتن که به طراحی معماری ابعاد جدیدی بدهند.
