مقاله تکنوارگانیک و هنر مهندسی سازه

بخشی از مقاله

تکنوارگانيک و هنر مهندسي سازه

چکيده :
طبيعت به طور غريزي راه حل هاي بسيار کار گشا براي ما دارد ، زيرا ارگانيزم هاي گوناگون طبيعي از بدو پيدايش بـا آگـاهي درونـي دقيـق مـي داننـد کـه چگونه به ساخت و استفاده از مصالح و ترکيب آنها بپردازند ، در حاليکه انسانها ظاهرًا فاقد اين دانش ذاتي در طراحي و ساخت هستند و آنها بايد فرا بگيرنـد
.معماران و مهندسان به خاطر به وجود آمدن راه کارهاي ساختاري و تکنولوژي هاي جديد تـا مـدتي سـرگرم اسـتفاده از ايـن ابـداعات و بـه کـاربردن آن معماري به صرف رو به جلو رفتن تکنيک ساخت و بهره گيري از فضاي رو به جلوي صنعت بودند ، اما بعد از مدتي دوره اي ديگر از نگرش هـاي مفهـومي بـه معماري شکل گرفت و پي گيري شد که منجر به استفاده همزمان از تکنيک و تکنولوژي ساخت با انديشه ها و مفهوم هاي معماري شد ؛ کـه از آنجملـه مـي توان به گرايش به معماري تکنو ارگانيک يا ارگانيتک نام برد.معماري تکنوارگانيک را ميتوان حاصل بازگشت از افراط گرايي در سازه و تکنولـوژي سـاختار بـه تعادل آن ، با الگو گرفتن از طبيعت در فرم و سازه دانست .به دليل اينکه هنوز انگيزه در رفاه بودن وجود داشت و با توجه به آسيبهاي زيست محيطي، انسانها سعي بر همراهي با مسير طبيعت کردند تا از آسيب ديدن آن جلوگيري کنند و در عين حال دستاوردهاي فن آورانـه تمـدن خـود را نيـز فرامـوش نکردنـد و هدف را بر سازگار کردن صنعت خود با طبيعت نمودند.براي دستيابي به اين هماهنگي مي توان به دنبال فرمها و حرکـات و الگـوبرداري سـازه اي از طبيعـت گشت که هم ما را به آن عملکرد و تکنولوژي برساند و هم با اين انتخاب به بهره گيري از مزاياي ذاتي همخواني با طبيعت پرداخت .
اين پژوهش به يک سري راهکارها و مصداقها در مورد بهره گيري از قوانين حاکم برطبيعت درغالب سبک تکنوارگانيـک کـه هـم از نظـر عملکـردي و هـم ز نظرفرمي و زيباشناختي است پرداخته است تاطراحان بتوانند هنر طراحي سازه را با استفاده از اصول طبيعي انجام دهند.
کلمات کليدي :
هايتک ، تکنوارگانيک ، هنرسازه ، الگوواره ،طبيعت ، موفولوژي

_________کنفرانس بين المللي "معماري و سازه " دانشگاه تهران - پرديس هنرهاي زيبا – ٢٥و٢٦ ارديبهشت ماه ١٣٩٠
مقدمه :
معماري راهي بسوي آسايش انسان و تامين زندگاني اوست و اين ميسر نمي شود مگر با شناخت زواياي وجودي انسان و دانستن ويژگي هاي روحي که در نهاد بشر وجود دارد ؛ ازجمله اين ويژگي ها توجه انسان به طبيعت و محيط پيراموني خود به عنوان بستر شکل دهنده معماري و انديشه هايش است . البته اين به معني هم ذات پنداري با طبيعت در همه اعصار و جوامع مختلف نبوده بلکه شايد بتوان آن را يک روند تکرار پذير در تاريخ بشري دانست که حاصل بروز مکاتب نظري و پيشروي تکنو لوژي است .
مي توان انتظار داشت که شکل گيري برخي انديشه هاي فلسفي ، مکاتب نظري و يا بعضي از ابداعات تکنولوژي و ديگر مسائل مي تواند بر روي شکل گيري فضاها و سبک هاي معماري موثر واقع شود.
معماران به خاطر به وجود آمدن راه کارهاي ساختاري و تکنولوژي هاي جديد تا مدتي سرگرم استفاده از اين ابداعات و به کاربردن آن در معماري به صرف رو به جلو رفتن ت نيک ساخت و بهره گيري از فضاي رو به جلوي صنعت بودند اما بعد از مدتي دوره اي ديگر از نگرش هاي مفهومي به معماري شکل گرفت و پي گيري شد که منجر به استفاده همزمان از تکنيک و تکنولوژي ساخت با انديشه ها و مفهوم هاي معماري شد ؛ که از آنجمله مي توان به گرايش به معماري تکنو ارگانيک نام برد، معماري که نه فقط به فکر تکنولوژي است بلکه به فکر استفاده و الهام گرفتن از فرمها و حرکات طبيعت براي طراحي سازه و يا فرم معماري است . بررسي طبيعت و اصول پايه اي ايجاد فرمهاي خلاقه و متنوع با بهره گيري از دستاوردهاي علمي و صنعتي بشر رو به يک معماري همخوان و همسنگ با محيط پيراموني دارد.
الگوبرداري از طبيعت به منظور تقليد از آن نيست بلکه ما ميتوانيم از رفتارهاي طبيعي که بر اساس نيازهاو شرايط و محدوديتهاي محيطي است برداشت کنيم . بايد اصولي را که متضمن رشد و تکامل ارگانيزمها در محيط آنهاست شناخت و در طراحي فرمها و سازه ها از اين اصول و روابط و اطلاعات بهره گرفت .
بدين ترتيب ما با استفاده از راه کارهاي طبيعت و بهره گيري از تکنولوژي و صنعت مي توانيم به ترکيب کاملي از يک سامانه که نيازمند وحدت و هماهنگي و ارتباط بين اجزا دارد ، برسيم ، که از همه جوانب داراي ملزومات معماري و ملهمات طبيعي باشد .
طبيعت و معماري :
وقتي به طبيعت مي نگريم پي به يک نظم عجيب و حساب شده در ارتباط بين اعضاي آن و کارکرد بي نظير آن در شرايط مختلف مي بريم .
هر جزء طبيعت در ذات خود مشخصه و هويت ، ساختار و فرم و همچنين موجوديت و هدف مختص به خود را داراست که همگي به گونه اي وحدت مي انجامد و تضمين کننده تجسم فرمال آنهاست که به صورت مستقيم با ساير فرمها ارتباط مي يابند .
در دنياي ما هر ايده جديد ريشه در کشف تعدادي از زواياي پنهان طبيعت دارد که به گونه اي شگفت آور از طريق مشاهده و بازتابهاي طبيعي آشکار مي شوند .
منبع موج خلاقيت بي وفقه و تکاملي انسان ريشه در آگاهي هاي عميق طبيعت دارد . هر اختراع زاييده تفکر انسان ، هر چند که تنها کاربرد انساني داشته باشد اما ناخودآگاه رويکردي به سرچشمه نامتناهي نبوغ و قدرت طبيعت دارد. (١)
نکته اي که گاه ذهن ما را به خود مشغول مي کند اين است که فرمهاي طبيعت چگونه به وجود آمده اند و چرا به اين شکل درآمده اند، آيا حرکت ريشه هاو پخش شدن شاخه ها به صورت اتفاقي است يا اينکه بر اساس نياز است و اين هندسه آزاد در چهار چوب عملکرد و ساختار شکل گرفته است .
در نوشته هاي پيتر کالينز در کتاب " دگرگوني آرمانها در معماري مدرن " (٢) مي توان به چهار مورد تعيين کننده شکل در طبيعت و
معماري اشاره کرد:
١. تاثير محيط بر شکل و رفتار ارگانيزم
٢. تاثير ارگان هاي داخلي و وابستگي آنها در شکل اجزاء مجاور
٣. تاثير عملکرد در شکل
٤ .تداوم حيات
با بررسي و مطالعات که بر روي طبيعت انجام شده پي به اصولي برده شده است .
2

_________کنفرانس بين المللي "معماري و سازه " دانشگاه تهران - پرديس هنرهاي زيبا – ٢٥و٢٦ ارديبهشت ماه ١٣٩٠
"سالها تحقيق نشان داده است که طبيعت اصول پايه اي در ايجاد فرمهاي خلاقه و متنوع خود دارد که مي توان از آن ميان به مواردي اشاره
کرد :
١. استفاده بهينه از مصالح
٢. بيشينه سازي توان سازه اي
٣. ايجاد بالاترين نسبت استحکام به وزن سازه
٤. استفاده از تنش و کرنش به عنوان مبناي کارآيي سازه اي
٥. ايجاد محيط هاي کارا از لحاظ انرژي ، به خوبي عايق شده و راحت ، بدون نياز به استفاده از انرژي خارجي
٦. ايجاد فرمهايي براي بهبود سيرکولاسيون هوا
٧. استفاده از مصالح موجود در محل براي ساخت
٨. استفاده از فرمهاي منحني شکل براي پراکنده سازي نيروهاي وارده چند جهتي
٩. افزايش کارآيي آئروديناميکي توسط فرمهاي سازه
١٠. عدم توليد مواد سمي و مضر براي محيط
١١. طراحي سازه هايي که به تنهايي توسط يک ارگانيزم قابل ساخت باشند." (٣)


عک هوايي از يک شهر چيني تصوير شماره ١ تار عنکبوت تصوير شماره ٢

الگو واره هاي معماري و طبيعت :
ما همواره شاهد تلاشهاي بسيار بشر در طول تاريخ براي الگو گرفتن و بهره مندي از طبيعت در معماري بوده ايم و انسان سعي در استفاده از سيستم ها و آگاهي هاي طبيعت در کارهاي خود داشته است .
منحصر به فرد بودن شکل بدن انسان و قانون ترکيب آن (تصويرشماره ٥) ، اسکلت به عنوان سازه باربر بدن ١ ، استفاده از خصوصيات حيوانات ، استفاده از کوهها٢ به عنوان نقاط عطف جهان ، شکل زمين به عنوان ژئومورفيسم ٣ که بيان کننده گرايش هاي جديد در معماري است ، مدل گلها و شاخه که ايده رشد و تکثير در طبيعت را مي آموزد(تصوير شماره ٦) .همه و همه نشان از وجود الگو واره هايي بديع و کارا براي معماري دارد که با استفاده از آنها مي توان به معماري کارآمد از نظر سازه اي و مقاوم در برابر شرايط بحراني جوي و طبيعي و نيز زيبا از
لحاظ بصري و سازگار با محيط اطراف دست پيدا کرد .

حتي در ابتدايي ترين کلبه هاي ساخت بشر مشاهده مي شود که با استفاده از شاخه هاي درختان ساخته شده است و نه تنه ساز چوبی قابلیت ایجاد اين رابطه بين کالبد باربر و پوسته خارجي را دارد، بلکه زماني که شروع به استفاده از فولاد و بتن مصلح در مصالح ساختمانی شد معنی تازه ای یافت.
شکل گيري کوههاي نمادين همانند زيگوراتها، هرمها و معابد و به شيوه امروز آسمان خراشها
بحث ديگري در مورد معماري طبيعت گراي شکلي استفاده از ساختار قابل مطالعه هندسي با بهره گيري از تناسبات رزين و طلايي است .
اما همانطور که اشاره شد ممکن است که ما از فرمهاي طبيعي براي رسيدن به شکل و ايده خودمان استفاده کنيم و دراکثر اين کارها خبري از تناسبات زيباشناسانه طبيعت نباشد . حتي مي توانيم از حرکات طبيعي و يک جريان طبيعي به سود رسيدن به ايده مان استفاده کنيم ، به عنوان مثال در ساختماني که کالاتراوا در مالمو سوئد طراحي کرده ، از حرکت بدن ايده گرفته نه از صرف فرم بدن يا در نظر گرفتن تناسبات بدن ، ولي کار ساخته شده چنان حرکتي را در ذهن ما به تصوير مي کشد و اين ويژگي است که اين ساختار را يکي از مهيج ترين ساختمان جهان ساخته است .(تصويرشماره ٩و١٠)
همچنين در موزه کونستاوس گراتس کار "پيتر کوک"و"کولين فرنينه " که از حبابهاي شناور در هوا براي طراحي آن ايده گرفته اند.

رابطه ساختار و فرم :
در اينجا لازم به ذکر است که ساختار و سازه از دل طرح آن که از فرمي طبيعي گرفته شده ، بيرون مي آيد . يعني نه اينکه معمار خود را ملزم و وابسته به سازه کند تا آن را به فرم ارگانيکي نزديک کند بلکه با فرمي که او دارد ساختار و سازه از شرايط موجود بيرون کشيده مي شود.
همانطور که پيتر آيزنمن در سال ١٩١٤ در مورد هدف معماري ميگويد :
«يک فرم ارگانيک ، ساختار(سازه ) خود را از شرايط موجود بيرون مي کشد همانطور که گياه از درون خاک رشد مي کند ، هر دو از درون باز مي شوند و رشد مي کنند ...» (٥)
فلسفه ارگانيک :
نکته اي که بايد پيش از صحبت در مورد چگونگي به وجود آمدن فلسفه ارگانيک به آن اشاره کنيم اين است که ما همواره به شناخت سطحي تحولات غرب اکتفا کرديم و همين شناخت ناچيز و سطحي را الگوي کار خود کرده ايم و اين چيزي جز تقليد براي ما به همراه نداشته است . اوج معماري ارگانيک را مي توان در کارهاي "فرانک لويد رايت " مشاهده کرد . رايت نه تنها يکي از پيشروان برجسته معماري مدرن به شمار ميرود، بلکه به جرئت مي توان گفت به دلايل خاص تاريخي و فرهنگي آثار وي در ايران بيشتر از ساير پيشروان معماري مدرن مورد توجه دانشجويان و معماران قرار گرفته ، به طوري که همواره علاقه و پيوندي باطني ميان روح آثار وي با ذوق و سليقه و مشرب ايراني
–خصوصا گرايش هاي مذهبي- برقرار بوده است . (٦)
ارگانيگرام ، براي همگان و همه جا، معنايي روشن دارد، مگر براي برخي از معماران ؛ و لازم است به اين نکته خاص دقت داشته باشيم . بخش اصلي واژه ، سخن از سازمان يافتگي –سازمان دهي دارد. (٧)رويکرد ارگانيک به ضرورت تقليد هنر از طبيعت ، در جهت فراهم نمودن زمينه دگرديسي مواد بيجان به يک موجود زنده اعتقاد دارد. (٨)
رايت در سال ١٩٣٩ کتاب معماري ارگانيک را به رشته تحرير در آورد.در اين کتاب توجه اساسي او به روابط فرد با پيرامون خود معطوف است .
منظور وي از پيرامون عمدتاً طبيعتي است که بنا را احاطه مي کند. در نتيجه ، رابطه اي که ميان فرد با معماري و فرد با طبيعت برقرار مي
5

_________کنفرانس بين المللي "معماري و سازه " دانشگاه تهران - پرديس هنرهاي زيبا – ٢٥و٢٦ ارديبهشت ماه ١٣٩٠ شود، اساس نظريه معماري ارگانيک وي را تشکيل مي دهد. رايت خود اصطلاح «معماري ارگانيک » را با واژه هاي ديگري نظير پويا ، حياتي، جوهري و همه جانبه تعريف کرده و منظور خود را از واژه «ارگانيک » که معادل فارسي آن «اندام وارهاي» است مشخص مي سازد.عشق به طبيعت و هماهنگ معنوي و باطني با آن ، عنصر اصلي تفکر و گرايش رايت به خصوص در موضوع مسکن است . از اين رو مي خواهد مسکن بخش جدايي نا پذير طبيعت باشد. (٩)
بسياري از صاحبنظران ريشه بينش معماري ارگانيک را در فلسفه رمانتيک مي دانند. .فردريش ويلهم شيلينگ که يکي از بنيانگذاران مهم فلسفه رمانتيک محسوب مي شود، معتقد بود که طبيعت جزئي از خود انسان است و بين انسان و طبيعت جدايي نيست . براي نظريه پردازان قرن نوزدهم آمريکا، طبيعت تنها فلسفه صحيح تلقي مي شد. هنر مند بايد ترکيبي مي ساخت که به موازات طبيعت باشد و پروسه حيات و رشد و توسعه را به صورت انتزاعي نشان دهد.لذا مي توان بيان نمود عقايد رمانتيک ها در مورد طبيعت و قوانين طبيعي، زير بناي فکري معماري ارگانيک را تشکيل ميدهد.» (١٠)
اگر تمام اين نظريات را بررسي کنيم مي بينيم که سازمان يافتگي ، پويايي ، دگرديسي به موجود زنده و همذات بودن طبيعت با انسان و ... ، همه نشان از سيستمي است بنام طبيعت که فرمها و روشهاي بوجود آوردن را خلق ميکند که منطبق بر هنر است ، و ما را به سوي طبيعت گرايي دروني سوق ميدهد که عبارت است از درکو دريافت خصوصيات و ذات طبيعت و خلقت و به رسميت شناختن و احترام به آن و حاصل اين درک الهام گيري و شکوفايي است .
تکنولوژي:
قبل از انقلاب صنعتي سرعت تغييرات در تکنولوژي معماري بسيار آرام بود. طرح اسکلت در قرن چهارده به اوج خود رسيد و دوره رنسانس شاهد کاهش هنر نماييهاي تکنيکي در جهت گرايش به فرمهاي ساختاري ساده و به شکل آزادو رواج کارهاي تزئيني، از جمله کاربرد سبکهاي معماري که اغلب عناصر سازه را پنهان مي نمود، بود. تکنولوژي نوين به اضافه روشهاي جديد فروش ، انبوه فراواني از از روشهاي ساختماني جديد را به ميدان آورده است . معماران ، که انسانهاي رو به رشد بوده و طبق روال محض طبيعت ، نسبت به موج مدهاي جديد به منظور روشن شدن راههاي نوين حساس مي باشند، انتخاب راههاي نوين را بر راههاي کهنه ترجيح داده اند.
درستي بسياري از اين انتخابها عملاً به استفاده رسيده است ، و خيلي از آنها هم از نظر ساختماني، از نظر زيبايي نما و يا از نظر بالا بودن هزينه نگهداري با ناکامي قرين بوده اند. وانگهي هيجان ناشي از نوآوري براي مدتي، خاطر طراحان را از جنبه هاي کيفي کار منحرف مي نموده است . حالا اين وضع در حال بازگشت به تعادل است و دغل کاري ها از عالم مد رخت مي کشد. در معماري هم ، مانند رياضيات در زمينه کشف معاني و ايجاز گفتني بسيار است . تکنولوژي نه ارباب معماران و نه بازيچه دست آنهاست ، بلکه فقط در خدمت آنان است . (١١)
رابطه ارگانيک و تکنولوژي:
تکنولوژي همانند عملکرد در معماري ارگانيک جايگاهي ويژه دارد. در اوايل قرن بيستم که به تدريج ايده هاي رايت در ساختمان هايش شکل مي گرفت ، در اروپا و آمريکا تکنولوژي به سرعت در حال گسترش و پيشرفت بود. اين پيشرفت در زمينه معماري، از نظر تئوري و اجرايي بسيار مشهود و