بخشی از مقاله
چکیده
طبیعت همواره برای یافتن بهترین پاسخها مورد توجه بوده است. طی بررسی دانشمندان در دو دههی گذشته بسیاری از نظامها و دستگاههای طبیعی از جمله اتمهای کربن، مولکولهای آب، پروتئینها، ویروسها ،سلولها ،بافتها و حتی انسانها و سایر موجودات زنده از شکل رایجی در معماری که تنسگریتی نامیده میشود، ساخته شدهاند. حضور سازههای تنسگریتی در عرصههای مختلف معماری ازجمله مجسمهها و برجهای اسنلسون، برج روشتوک آلمان وحتی در پلسازی همچون پل کریلپا قابل مشاهده است.
با این وجود علی رغم بهینه بودن این سازه ها در وزن و مصرف مصالح، سیستمهای تنسگریتی در طراحی و ساخت فضاهای شهری کمتر به چشم میخورد. پاتوق های شهری یکی از فضاهایی است که امروزه برای باززنده سازی فضاهای تجمع شهری با هدف پررنگتر کردن حضور انسان در یک شهر پویا مورد استفاده می باشد. برای پوشش این فضاها همواره گزینههای متنوعی پیش روی طراحان قرار دارد . در این مقاله با نگاهی به ویژگیهای سیستمهای تنسگریتی سعی بر طراحی و ساخت مدولی کوچک از سیستم تنسگریتی صفحهای برای پوشش یک دهانهی مربعی شکل در محوطه دانشگاه هنر اسلامی تبریز گردیده است. این مطالعه میتواند گامی در جهت استفاده بیشتر ازین سیستم در فضاهای شهری باشد.
مقدمه
به دلیل کمبود انرژیهای تجدیدناپذیر، وجود حوادث طبیعی و از همه مهمتر پاسخگویی به تنوع نیازهای بشر نیازمند بهرهگیری از سازههایی هستیم که در عین استفاده از کمترین انرژی ومصالح، بیشترین کارایی را داشته باشند و سبکی و قابلیت حملونقل یکی از معیارهای طراحی قلمداد شود. برای مدنظر قرار دادن فاکتورهای فوق در جهت تحقق معماری پایدار، قوانین و اصول طبیعت میتواند محل رجوع مناسبی برای یافتن پاسخ باشد.
دانشمندان در طی دو دههی گذشته با بررسی انواع جنبههای خودمنتاژی پدیدهای که در آن اجزا شکلدهنده به هم میپیوندند تا ساختارهای بزرگتر وپایدارتری بسازند به این نتیجه رسیدهاند که بسیاری از نظامها و دستگاههای طبیعی از جمله اتمهای کربن، مولکولهای آب، پروتئینها، ویروسها، سلولها، بافتها وحتی انسانها و سایر موجودات زنده از شکل رایجی از معماری مشهور به تنسگریتی ساخته شده اند.
به عبارتی دیگر همه ساختارها در عالم هستی بر پایهی تعادلی میان کشش و فشار، یا امتداد و تراکم ثبات یافتهاند و در تنوعی از مقیاسها قابل مشاهده میباشند. پیشگامان سیستمهای تنسگریتی چون امریش،1 فولر 2 و اسنلسون3 طی تحقیقات فراوان در زمینههای مختلف از ریاضیات تا زیستشناسی و مطالعات طبیعی، از هنر تا مکانیک و مهندسی سازه پرداختهاند. تعاریف گوناگونی تاکنون برای تنسگریتی ارایه شده است، موترو4 معتقد است "سیستمهای تنسگریتی یک سیستم در حالت تعادل خودپایدار هستند شامل مجموعهای ناپیوسته از اجزای فشاری در داخل یک زنجیرهی پیوسته از اجزای کششی." و فولر اینچنین میگوید: "جزایری از فشار در درون اقیانوسی از کشش"
استفاده از سیستمهای تنسگریتی در زمینهی طراحی به سه دههی گذشته برمیگردد، و کم کم با ساخت نمونههای اولیه در طراحی صنعتی به نمونههای معماری رسیده است، مانند ساختمان بلور5برای نمایشگاه 2002 سوئیس توسط معماران دیلر6 و اسکوفیدیو.
به دلیل پیروی این سازههای تنسگریتی از اصول هندسی وقانونمند، حاصل کار براساس یک ساختار سلولی و قاعدهمند هندسی است و به طراح این امکان را میدهد که با اضافه یا کم کردن عناصر واجزا مختلف آن به توسعه و گسترش عملکرد و فرم موردنظرخود بپردازد وامکان ویرایش یا تغییر سیستم را داشته باشد. فضاهای شهری، بالاخص فضاهای تجمع نیز بهعنوان یکی از زمینههای طراحی، بستری مناسبی برای حضور تنسگریتیها است. در همین راستا این مقاله تلاشی است برای طراحی و ساخت یک سایبان شهری به کمک ساختار تنسگریتی صفحه ای8 که ترکیبی از اصول تنسگریتی و اصول صفحهها است که توسط کابل و ستون پایدار میشود.
باززنده سازی فضاهای تجمع شهری
مهمترین بخش از فضای شهری، فضاهای عمومی است که متاسفانه نقش آن در شهرها روز به روز کمرنگتر میشود. - رضوانی،شش پری، - 1390 این فضاها محل میعاد، ملاقات، بحث و گفتگو و برخوردهای اجتماعی است که امروزه فاقد فضای خاصی در شهر است و این خود دلیل و گواهی بر لزوم ایجاد پاتوقهای شهری میباشد. پاتوق، محل اجتماع افرادی است که به صورت مستمر و در زمانهای نسبتاً ثابت از آن استفاده میکنند. حضور در پاتوق آزادانه است و افراد در آن به گفتوگو، بازی کردن، کسب اطلاعات، استراحت کردن و ... میپردازند.
یکی از راههای باززندهسازی این فضاهای تجمع، نوآوری در طراحی و ایجاد جذابیت بصری است. سازههای تشکیل دهنده و عناصر پوششی این فضاها ابزارهای نیرومندی برای ایجاد این جاذبه محسوب میشوند. برای پوشش این فضاها همواره گزینههای متعددی پیش روی طراحان قرار دارد، که ازاین بین انواع سازههای قابی و طرهای و سازههای چادری - اغلب چتری - بیشتر مورد توجه واقع شده اند.
یکی از نمونههایی که توسط دانشجویان رشته معماری از دانشگاه ایالتی بال،9 همراه با استادان ژرنت ریسر10و اندرو ویت 11 انجام شده است، چشم انداز صنعتی در مونیخ، ایندیانا را به یک قسمت جدید برای نمایشگاه هنر محلی و مکانی برای تجمع تبدیل کرده اند. این پروژه تنسگریتی پارامتریک که به کمک نرم افزاهای راینو و کانگورو شکل گرفته است، از 56 مدول خود سایهانداز سبک از پارچه الاستن 12ساخته شده است.
دراین سیستم تمام اعضا متصل به هم هستند به جز یک عضو، که به صورت آزاد و شل باقی میماند. این کار به مدول اجازه میدهد تا روی هم انباشته شود و به صورت یک بسته از میلهها و کابلهای کم حجم حملونقل کارآمدی داشته باشد. - سانتی متر - 7/62 * 7/62 * 182 در محل ساخت، تنها یک کابل از هر مدول نیاز به اتصال دارد. با استفاده از یک بست برای اتصال گره آخر اجازه تنظیم تنش را به مدول میدهد تا به هندسه سیستم تنسگریتی پیشبینی شده برسد.
شکل:1 سازهی تنسگریتی پارامتریک
ساخت مدول پیشنهادی با سیستم تنسگریتی صفحهای
ساختار تنسگریتی صفحه ترکیبی از اصول تنسگریتی و اصول صفحهها است که توسط کابل و ستون پایدار میشود . این سیستم از صفحات کوچک با شکلهای مختلف نظیر مثلث، مربع یا ششضلعی تشکیل شده است که برای ایجاد فرمهای دو و سه بعدی از لبهها بهم متصل میشوند. - شکل-2الف و ب - برای افزایش عمق سازهای، هر صفحه توسط یک ستون در محور نرمال صفحه حفرهدار - سوراخ - شده است. انتهای ستونها توسط کابل به لبههای صفحه و ستونهای مجاور متصل است که حاصل آن یک ساختار سهلایه میباشد
