بخشی از مقاله
چکیده
سیر تحقیق در معماری و طراحی داخلی اغلب به روی انتخاب و ویژگیهای مواد و مصالح به خصوص جهت تامین نور مناسب، آسایش حرارتی و صوتی متمرکز بوده است.ساختارهای اوریگامی که در این مقاله پیشنهاد شده به منظور غلبه بر قابلیت محدود شناخته شده مصالح و سازگار کردن آن جهت پاسخ دهی به تغییرات شرایط محیطی است.چنین سازه هایی قابلیت انعطاف پذیری بالایی داشته و قابل استفاده در محیط های خارجی و داخلی می باشند. بدین منظور روی نمای ساختمان ها متمرکز میشویم تا نتایج مربوط به یک نمونه اولیه کوچک مقیاس را با هدف تامین نور و سایه اندازی نشان دهیم.
.1 مقدمه
اوریگامی متشکل از دو کلمه "اوری" به معنای تا زدن و "کامی" به معنای کاغذ، هنر باستانی تازدن کاغذ است. هدف ابتدایی این هنر لزوما سودمندگرایی آن نبوده بلکه بیشتر برای تفریح و سرگرمی می ساختند.[6] امروزه اوریگامی به عنوان منبع الهامی برای مهندسین، معماران و طراحان منجر به ساخت و تولید محصولاتی از قبیل ظروف مقوایی تا سازه های مورد استفاده در علوم فضا کاربرد دارد.1]و2و.[10 بهینه سازی هندسه سازه های اوریگامی مانند با هدف بهره برداری از ماکزیمم قابلیت گسترش پذیری منجر به خلق ایده ها و نوآوریهایی مانند متامتریالها شده است.3]و[4 و بنا به تعریف موادی با ساختارهایی در مقیاس میکرو و نانو که ساخته دست بشر هستند.
آنها موادی هستند که دارای خواصی همانند مواد طبیعی یافت شده نیستند. روند پیش رو در این زمینه حاکی از هموار کردن راه برای طراحی ساختارهایی با ویژگیهای بی سابقه از جمله قابلیت خود تطبیق دهنده هندسی ساختارها در پاسخ به تغییرات محیط اطراف می باشد.[5] تا آنجا که به اصطلاحات واژه شناسی مربوط می شود، اوریگامی توسط یک پیکربندی معین و ثابتی تعریف شده که در آن یک صفحه تا میخورد. مناطقی از صفحه که مابین خطوط تا خورده قرار میگیرد، وجه نامیده می شود.
این خطوط تا خورده به دو دسته "قله" و "دره" تمییز داده می شوند که بستگی به جهت تا خوردگی دارد.8]و.[9 با هدف عمده طراحی ساختارهای هوشمند، در اینجا از مفهوم اوریگامی با هندسه ای مشخص ،بعنوان یک مدول انتخاب شده از یک راه حل سازگار با برنامه ها و کاربردهای متعدد در طراحی خارجی و یا داخلی ساختمان ها در آینده ای نزدیک بهره میبریم7]و.[11 راه حل پیشنهادی میتواند صرف افزایش بازدهی انرژی ساختمان و همچنین بهبود عملکرد آسایشی ساختمان شود که امروزه میتواند بعنوان پاسخی به چالش های مهم زندگی شهری مطرح شود.
کاربردهای مختلفی که ساختارهای تطبیقی در اینجا از آنها انتظار می رود به ویژگی های فیزیکی پنل هایی که درون قاب ها نصب می شوند بستگی دارد. در بخش های داخلی برای جذب صدا و عایق صوتی و در بخش های بیرونی برای سایه اندازی، فیلتر اشعه ماورای بنفش و یا سیستم های انکسار نور مورد استفاده قرار میگیرند. در ادامه برخی نتایج حاصل از نمونه های مقدماتی و کوچک مقیاس با انتقال خطی یک نقطه محوری روی سازه اوریگامی در حین باز و بسته شدن بیان می شوند.
.2 روش تحقیق
روش تحقیق و مطالعه در این مقاله شبیه سازی روی نرم افزار و ساخت نمونه اولیه در مقیاس کوچک می باشد. همچنین اطلاعات گردآوری شده با استناد به مقالات و کتابهای تخصصی که در سال های اخیر در این زمینه نگارش و تالیف شده اند با ذکر منبع اشاره شده است. بررسی رفتار سیستم اوریگامی Resch & Christiansen از متغیرهای مستقل در این تحقیق و کاربردهای تطبیق پذیر با شرایط محیطی متفاوت در معماری بنا از متغیر های وابسته این تحقیق به شما می روند.
.3 ویژگی های ساختارهای اوریگامی تطبیقی
همانطور که قبلا اشاره شد بخش عمده ای از راه حل های موجود فاقد انعطاف پذیری و انطباق پذیری می باشند. در این بخش بطور خلاصه سعی میکنیم تا به برخی مزایای قابل توجه سازه اوریگامی صلب در حین عمل باز و بسته شدن - تا شدن - اشاره کنیم. ویژگی صلبیت اوریگامی ناشی از بازه تغییر شکل هر صفحه در حین گستردگی سازه می باشد. مدول سازه ای انتخاب شده از نوع اوریگامی Resch & Christiansen که از 33 پنل تشکیل شده، در دو پیکره بندی گسترده و نیمه گسترده در تصویر شماره 1 و همچنین تصویر 2 نشان داده شده است. هندسه های تخت بسیار پیچیده میتوانند از طریق تکرار یک مدول و خوشه ای شدن پدید آیند.
حرکت و عمل تا شدن تمام پنل های مثلثی شکل در فضا حول یک راس مرکزی کنترل می شود که به آن نقطه دوران می گویند. و بسته به موقعیت مکانی، حرکت خارج از سطح عمود بر تاشدگی، پیکربندی یا شکل مرجع و آرایش فضایی تمامی مدول ها تعریف می شود. نقطه مرکز دوران مذکور - به تصویر 1 و 2 نگاه کنید - در حین عمل تا شدن از یک مسیر خطی پیروی میکند و این نکته به سطوح قابل مشاهده اجازه می دهد تا در کنار هم هندسه را تقویت کنند.
حرکت شناسی اوریگامی در پلاگین گرس هاپر شبیه سازی و محدودیت های حرکتی در نقاط اتصال مورد مطالعه قرار گرفته و می توان معادلات حرکتی را به کمک نرم افزار MATLAB حل نموده و از هرگونه ناپایداری هندسی جلوگیری بعمل آورد. تصویر شماره -1 سازه اوریگامی که بصورت کامل گسترده شده - سمت چپ - و سازه ای که نیمه گسترده می باشد. همچنین نقاط آبی رنگ مشخص شده بعنوان تکیه گاه و نقطه قرمز رنگ بعنوان مرکز دوران صفحات می باشد.
