بخشی از مقاله
چکیده
بشر از ابتدای تاریخ تاکنون برای طراحی و ساخت مکان ها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت الهام گرفته است. در سال 1959 با تلفیق دو واژه »بیولوژی« و »تکنیک«، علم »بایونیک« یا »زیست فنی« به عنوان دانشی که مسایل فنی را از راههای زیستی حل می کند، بنا نهاده شد. پس از آن به دنبال بحران های زیست محیطی، بهره گیری از طبیعت در طراحی معماری، هم به لحاظ عملکردی و هم به لحاظ فرمی، مورد استقبال واقع گشت. یکی از اهداف معماری بایونیک روح بخشیدن به ساختمان است.
مهمترین مسئله، برای معماری بایونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند. از طرفی استفاده از ترسیمات هندسی در هنر و معماری ایران سابقه ای طولانی دارد. معماری ایرانی از جنبه های مثبتی چون هندسه، اصول ایستایی و مقیاس انسانی، برخوردار بوده و همواره هندسه راهنمای معماران در تامین تناسبات بوده است. در این میان کاربندی به عنوان دستاورد هندسه و تناسبات از دیر باز در معماری ایرانی از جایگاهی ویژه برخوردار بوده است.
فرضیه نگارندگان این است که هندسه گل آفتابگردان دارای قرابتهایی با هندسه کاربندی معماری ایرانی است. به بیانی دیگر معماری ایرانی دارای اصولی منطبق با معماری بایونیک است و از آنجا که هر جاندار کنونی در علم بایونیک دارای چندین سال تکامل است، این خود می تواند دلیل دیگری بر ماندگاری معماری ایرانی در طی قرنها باشد از این رو با بررسی شکل ظاهری گل آفتابگردان وکشف تناسبات موجود در آن، به ارتباط آن با هندسه معماری ایرانی و کاربندی پرداخته می شود و با معرفی ویژگی های خاص این موجود، ایده ای نو برای طراحی در حوزه بایونیک به معماران ارائه می گردد. روش تحقیق در این پژوهش استفاده از راهبرد توصیفی - تحلیلی می باشد.
-1 مقدمه
در سال های اخیر اصطلاح الگوگیری از طبیعت - Biomimicry - در علوم مختلف رواج پیدا کرده است. این اصطلاح در معماری از قرن ها قبل به صورت غیر مستقیم حضور داشته است به عنوان مثال الگوگیری معمار انگلیسی تبار، جوزف پاکستون - - Joseph Paxton از برگ های نیلوفر آبی حاکی از الگوگیری از فرم های طبیعی در معماری است. امروزه این الگوگیری وارد مرحله جدیدتری شده است که بتواند اصول اصلی یک معماری ماندگار را به نمایش بگذارد. این اصول عبارتند از: تعادل، پایداری، مقاومت، عملکرد، اقتصاد و زیبایی. صولی که به بهترین نحو در ساختارهای طبیعی هم چون بدن انسان و گیاهان از جمله گل ها تجلی یافته است.
در سالهای اخیر سبک ها و روشهای جدیدی در تطبیق دادن و سازگاری معماری با طبیعت و نهایتا الگو برداری از طبیعت مطرح گردیده است. اما آنچه در این میان اهمیت پیدا می کند ارتباطی است که این نوع معماری با معماری کهن هر سرزمین یا ملیتی دارد. چرا که الگو برداری صرف از طبیعت بدون توجه به پیشینه و دستاوردهای معماری گذشتگان این خطر را در پی خواهد داشت که اصول و قواعد طراحی بومی به فراموشی سپرده شود. در حالیکه با کمی تامل و تحلیل در الگوهای طبیعی و معماری سنتی می توان به نقاط مشترک بسیاری دست یافت که ضمن بهره مندی از روش های نوین طراحی تداعی بخش معماری سنتی نیز باشند.
آنچه از بررسی پژوهش های انجام شده حاصل می شود آن است که هیچکدام از پژوهشگران روی بررسی تطبیقی هندسه معماری سنتی و هندسه موجود در طبیعت کار ننموده اند. این فقدان منابع بخصوص در مورد بررسی تطبیقی معماری بایونیک و معماری سنتی ایرانی بیشتر قابل ملاحظه است. لذا نگارندگان در این پژوهش تلاش می کنند که به ارتباط معماری بایونیک با معماری ایرانی بپردازند. از این رو ابتدا به تعریف معماری بایونیک و نمونه های آن پرداخته می شود و اصول معماری ایرانی مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. سپس با استفاده از منابع و مآخذ موجود و منابع کتابخانه ای به بررسی و تحلیل هندسه گل آفتابگردان پرداخته خواهد شد و نهایتا با استفاده از راهبرد توصیفی و بکار گیری نرم افزارهای ترسیمی انطباق آن با معماری ایرانی مورد بررسی و تحلیل قرار خواهد گرفت و از نتایج حاصله در طراحی استفاده خواهد شد.
-2 معرفی بایونیک و مزایای آن
از بدو آفرینش زمین، طبیعت خود، تبدیل به طراح و معمار نهایی شده است طی این مدت گیاهان و جانوران توانستهاند با طراحیهای لازم بر مشکلات محیط زیست خود فائق آیند و انسان نیز درطول زندگی خود، همیشه سعی داشته برای ساخت و طراحی مکانها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت و محیط زیست اطراف خود الهام بگیرد. در سالهای اخیر محققان از ره آورد تحقیقات علمی، با تلفیق دو واژه »بیولوژی« و »تکنیک«، علم » بایونیک « را به عنوان دانشی که مسایل فنی را از راه های زیستی حل میکند، بنا نهادهاند، چرا که تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد.
هر جاندار کنونی دارای چندین میلیون سال تکامل است، در این فاصله زمانی طبیعت هر چه را که 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. از این رو دانشمندان، بایونیک را علم سیستمهایی می دانند که شالوده و پایه ی تمامی سیستمهای زندهاند. در واقع بایونیک از هر جهت، هنر به کارگیری دانش سیستمهای زنده در حل مسائل فنی است. بیونیک فرآیند طراحی و مهندسی نوین براساس سامانه های موجود در طبیعت است. اساسا پیوند میان سیستم های طبیعی و ساختارهای مصنوعی ساخته دست بشر به این دلیل دارای اهمیت است که پویایی موجود در طبیعت لزوما سامانه های آنرا به سوی بهینه سازی و اثرگذاری بیشتر پیش می برد.
بایونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان - IT, Nano, Bionic - معرفی گردیده است. در واقع عوامل مهمی که در طبیعت وجود دارد و انسان برای ساخت بناهای خود از آنها استفاده نموده، می توان به موارد زیر اشاره کرد: -1پوسته یا جلد -2 ساختار -3 آراستن -4 انرژی
بایونیک در واقع شامل سه بخش است:
1. علم سیستم هایی که کار آنها از سیستم های زنده گرفته شده است. - ساختار اصلی -
2. علم سیستم هایی که خصوصیاتی شبیه خصوصیات سیستم های زنده را دارند. - مکانیزم ها -
3. علم سیستم هایی که از نظر ظاهر به سیستم های زنده شبیهند. - دریافت های حسی فرم - ×
طراحی بر اساس بایونیک یا بیودیزاین - - Bio-design را میتوان بصورت زیر بیان کرد:
1. انتخاب موجودزنده
2. شناسایی خصوصیات زیستی
3. محیط زندگی
4. عکس العمل ها
5. خصوصیات فیزیکی
6. روابط سیستماتیک
الگو برداری از طبیعت نیز به 3 شکل می تواند انجام شود: الگو برداری از فرم – الگو برداری از عملکرد و یا الگوبرداری از ساختار موجود زنده.
-3 پیشگامان معماری بایونیک و نمونه های آن
معماری بایونیک مقوله ای است که از آغاز زندگی انسان با او همراه بوده است. لئوناردو داوینچی، یکی از اولین کسانی بود که برای حل مسائل زمان خود به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت. یکی از بهترین طرحهای شناخته شده از علم بایونیک اثر اوست که ماشین پرنده را بر اساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. حدود 400 سال بعد ماشین پرنده با الهام از خفاش ساخته و در ساخت زیردریاییها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شد.
ذهنیت بایونیک و ارگانیک مهمترین روند قرن بیستم بوده و سالیوان، رایت و لوکوربوزیه روی تشابهات بیولوژیکی کار می کردند. جنبش معماری بایونیک شکل چهار ضلعی و منتظم ساختمانهای سنتی را برای پدید آوردن ساختمانهای بیولوژیکی و جهان طبیعی نفی می کند. نتیجه این دیدگاه مجموعه ای از ساختمان های منحصر به فرد با قالبهای بیولوژیکی و ریاضی است که در اکثر آنها از طبیعت الهام گرفته شده است. همچون:
1. ساختمان مرکز تحقیقات لندن از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
2. استادیوم المپیک مونیخ از لحاظ ساختار و شکل کلی، از مشهورترین نمونههایی هستند که در آنها از سبک بایونیک برای طراحی و ساخت بنا استفاده شده است.
3. بنای امپایر استیت - برج بایونیک - به ارتفاع 380 مترکه یک شهر عمودی بر اساس مدل های طبیعی است .
4. برج کاکتوس که این برج بزرگترین برج بتنی جهان بوده وگونه ای است که حتی خلل و فرج کاکتوس نیز در آن رعایت شده است.
5. پروژه قطره خورشیدی که در سال 2011 در ابوظبی امارات متحده عربی ساخته شده است.
-4 جایگاه ریاضیات در معماری ایرانی
در معماری گذشته، بنا با مصالح مناسب و بر اساس تناسبات ریاضی ساخته می شد و معماران بر این عقیده و باور بودند که تزئینات هر بنایی باید با هویت، کالبد و کاربرد آن ، همچنین بافت شهری هماهنگی داشته باشد. [2] استفاده از نسبت های ریاضی ، در ارائه تناسبات زیبا، همواره مورد توجه هنرمندان مختلف در سراسر تاریخ بوده است.
تناسب مفهومی ریاضی است که بر رابطه ی مناسب میان اجزا ء با یکدیگر و با کل اثر دلالت دارد. تقریبا″ همه ی آثار هنری بر اساس نوعی تناسب به وجود آمده اند. ازاین جهت، تناسب یکی از اصول اولیه معماری است که رابطه ی هماهنگ میان اجزاء آن را بیان می کند. که در این بخش به بررسی آن می پردازیم.
-1-4 نسبت طلایی و دنباله فیبوناچی
در ریاضیات دنباله فیبوناچی - Fibonacci - به دنباله ای از اعداد گفته میشود که بصورت زیر تعریف میشود:
غیر از دو عدد اول اعداد بعدی از جمع دو عدد قبلی خود بدست میآید. اولین اعداد این سری عبارتاند از:
,0 ,1 ,1 ,2 ,3 ,5 ,8 ,13 ,21 ,34 ,55 ,89 ,144 ,233 ,377 ,610 ,987 ,1597 ,2584 ,4181 ,6765 10946
این اعداد به نام لئوناردو فیبوناچی ریاضیدان ایتالیایی نام گذاری شده است
