بخشی از مقاله
خلاصه:
طراحی معماری کارایی محور روی بهینه سازی جامع و یکپارچه عملکردها و کاربریهای ساختمانی قابل سنجش و متنوع تاکید می کند. همانند تخصص پیشرو در یک سیستم یا پروژه، معماران نقش حیاتی در هدایت و پیشبرد طراحی عملکرد - کارایی - محور ایفا می کنند. روشها و تکنیک ها هم در پژوهش و هم در کار حرفه ای پدیدار می شوند. با این حال معماران اغلب به دلایل مختلف استفاده از آنها را مشکل می بینند. پس بسط و تعمیم یک تکنیک موثر، جهت هدایت طراحی عملکرد - کارایی - محور و بهینه سازی آن از دیدگاه معماران ضروری می باشد.
در این مقاله روش ها و تکنیک های موجود بررسی شده اند. بر اساس روشی که می تواند در آینده توسعه و تداوم یابد ، تمرکز اصلی روی انتخاب شالوده بنیادی مناسب برای معماران بوده است. در این پژوهش، نرم افزار راینو به عنوان برنامه مدل سازی معماری به همراه ویرایش الگوریتم گرافیکی آن یعنی گراس هاپر، با مشارکت سه برنامه شبیه سازی عملکردی با عنوان اکوتکت - - Ecotect ، رادیانس - - Radiance و انرژی پلاس - - EnergyPlus ، برای کاربست چنین روشی مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا مبانی طراحی جهت نشان دادن چگونگی تاثیرات آن ارائه شده است.
-1مقدمه
طراحی معماری عملکرد - کارایی - محور روی بهینه سازی جامع و یکپارچه کاربریهای ساختمانی قابل سنجش و متنوع تاکید می کند. این یک موضوع پژوهشی مهم و یک فلسفه طراحی بوده که توسط شرکت های مشاور و معماران مورد استفاده قرار میگیرد.
در مقایسه با روشهای طراحی معماری مرسوم و معمول که بر روی فرم و فضا تمرکز دارد، طراحی کارا محور چشم انداز جامعی به بوم گرایی و عملکرد های محیطی ساختمانها داشته به طوری که این اطمینان را نیز ایجاد می کند که از عملکرد و زیبایی طرح چشم پوشی نخواهد شد. اینموضوع خصوصاً در کشورهایی مورد توجه می باشد که دستخوش تغییرات سریع شهر سازی بوده و یا تحت تاثیر روند پر سرعت شهری شدن می باشند، مانند چین که عملکرد تعداد زیادی از ساختمان های جدید ساخته شده بر کیفیت شهر سازی تاثیر همه جانبه ای دارد
نکته قابل توجه در طراحی کارا محور ، اجرای استانداردهای ساختمانی سبز در سطح بین المللی می باشد. همانند لیید - Leed - در امریکا[3]، بریم - Breeam - در انگلیس[4] و سیستم استاندارد ارزیابی ساختمانی سبز که جدداًی در چین راه اندازی شده است. استانداردهای ساختمان های سبز به میزان قابل توجهی نیازهای عملکردی قابل سنجش را قادر ساخته تا طرحها را کنترل و هدایت کنند.
همچنین طراحی کارا محور نیز در اینجا تقویت شده و تفکر منطقی وآنالیزهای علمی در زمینه طراحی معماری وارد می شوند. همان طور که ساختمان های سبز به طور فزاینده پدیدار می شوند، معماران یعنی متخصصان پیشرو پروژه های ساختمانی ، به طور ضروری نیاز به مطالعه و درک فلسفه جدید طراحی و تکنیک های حمایتی و پشتیبانی جهت تضمین کیفیت طراحی داشته تا زمانی که بتوان به ماهیت خوبی از طراحی دست یافت.
-1-1ساختمانهای سبز و معماران
مرور سابقه تاریخی ساختمان های سبز به طور واضح نشان می دهد که تا حد زیادی پژوهش، توسعه و کاربرد مصالح جدید یا تجهیزات مکانیکی منجر به پیشرفت در این زمینه شده است. نتجتاًی ساختمانهای سبز به تدریج به یک ماشین معماری با فن آوری بالا تبدیل شده اند و معماران به عنوان متخصص پیشرو تا حدودی نقش خود را از دست داده اند. روشهای طراحی معماری سنتی - مرسوم - نیز اغلب در رویارویی با شاخص های کارایی قابل سنجش و دقیق علمی ناتوان می باشند. همینطور اجرای استانداردهای ساختمانی سبز این موضوع را تشدید می کند. در اینجا دو گروه از به اصطلاح معماران سبز می توانند شناسایی شوند:
- اولین دسته معمارانی هستند که روش طراحی سنتی و مرسوم را جهت تکمیل طراحی مفهومی دنبال می کنند. در ادامه کار را به متخصصین دیگر مانند مهندسین مشاور متخصص در زمینه تاسیسات جهت بکارگیری فناوری های سبز ارجاع می دهند. در این حالت ساختمان سبز بدون هرگونه بهینه سازی و یکپارچگی مناسب به شکل فزاینده ای تحت سیطره فناوری طراحی خواهد شد.
- دومین دسته معمارانی هستند که قصد دارند ساختمان سبز را به صورت مفهومی طراحی کنند بدون آنکه به کمترین اطلاعات تخصصی یا فنی اشراف داشته باشد. در اینجا روشهای مصنوعی و غیر قابل سنجش و بعضی اوقات مبهم را جهت طراحی به کار می گیرند. نتیجه نهایی یک طرح کاملا ذهنی بوده که میزان سبز بودن آن در هاله ای از ابهام می باشد.
اولین گروه از معماران سبز اهداف مورد نظر و کنترل خود را در طراحی از دست داده اند . عملکرد و کیفیت نهایی حاصل شده متاثر از فناوری بوده، هزینه تمام شده به طور مشخص بالا می رود و مهم تر از همه ، به هیچ گونه بهینه سازی و یا یکپارچگی در بکارگیری فناوری منتهی نشده است.
دومین گروه از معماران سبز هیچ کنترل حقیقی بر عملکرد ساختمان ندارد. از آنجایی که روشهای طراحی که آنها بکار می گیرند مصنوعی و غیر قابل سنجش هستند ، تفسیر معمار از طراحی حول ایده ها یا مفاهیم ذهنی شکل می گیرد.
معیارها و شاخصهای کارایی و عملکرد به طور دقیق کنترل نمی گردد و نمی توانند استانداردهای ساختمان سبز را به طور مناسب عنوان کنند. بنابراین آنچه که معماران بدان نیاز مبرم دارند روش شناسی جدید و ارائه انواع روش های حمایتی از طراحی کارا محور می باشد که می تواند در مرحله طراحی مفهومی اولیه به کار رود و به طور قابل قبولی دقیق، موثر و قابل اعتماد هستند.
-2-1 روش شناسی مرسوم - سنتی - و طراحی معماری کارایی محور
روش طراحی معماریمرسوم ذاتاً رویکردی است که اصول طراحی پایه را در بر می گیرد و به طور اساسی مبتنی بر فرم و عملکرد می باشد. نیروهای هدایت کننده، ترکیب احساس ، ادراک و قوه عقلانی معمار می باشند. هنگامی که معیار های کارا محور مطرح می شوند روشهای طراحی با چالشهای بی سابقه ای روبرو می شود. معماران مجبورند با سه مسئله به تعامل بپردازند:
الف- پیش نیاز و شرایط لازم برای تجزیه و تحلیل عملکرد و کارایی، مدل ساختمانی است که باید تحلیل شود. هر چند پیچیدگی و تنوع ساختمانها بدست آوردن یک مدل قابل تحلیل را با مشکل روبرو می کند. یک روال عادی معمولا شامل ساخت یک مدل با استفاده از نرم افزار و سپس وارد کردن آن به برنامه های شبیه ساز عملکردی است، این روند زمان بر بوده و مستلزم کاری فشرده است.
ب- مدل ساخته شده در بیشتر برنامه های مدل سازی فقط شامل اطلاعات هندسی می باشدکه آخرین پیشرفت ها و برنامه های مدل سازی و اطلاعات ساختمانی ممکن است آنها را تغییر دهد. پارامترهای غیر هندسی زیادی باید در برنامه شبیه سازی وارد شود. این موضوع در کنار مسائل ذکر شده قبلی، مهندس را برای استفاده از مدل معمار در جهت نیل به اهداف شبیه سازی عملکرد، دلسرد می کند؛ اگر چه ممکن است تمایل داشته باشد به طور مستقیم یک مدل را در برنامه شبیه سازی بسازد تا بتواند اطلاعات هندسی و غیر هندسی را به عنوان ورودی وارد کند.
ج- قابلیت مدل سازی بیشتر برنامه های شبیه سازی در سطحی مشابه برنامه های مورد استفاده در مدل سازی معماری نیست،مخصوصاً وقتی در رابطه با احجام و فرم های پیچیده بحث می شود. در این جا یک دو راهی وجود دارد: مهندس نمی خواهد از مدل معمار استفاده کند زیرا او باید آن را وارد برنامه شبیه سازی کرده و پارامتر های زیادی را قبل از شبیه سازی به آن اضافه کند. از طرف دیگر معماران با مدل های ساده فهم مهندس ها کنار نمی آیند و معتقد هستند که آنها فاقد هر گونه جزئیات بوده و از لحاظ زیبایی خوشایند و رضایت بخش نیستند.
این سه مسئله مشکلاتی هستند که بر سر راه غلبه کردن بر مسائل موجود در روشهای طراحی مرسوم وجود دارند. رویکردها و تکنیک های جدیدی باید جهت کمک به معمار برای تحقق طراحی کارا محور، بسط وتوسعه یابد.
فرآیند طراحی معماری می تواند به سه بخش تقسیم گردد که شامل طراحی مفهومی، طراحی جزئیات و طراحی مدارک ساخت - تهیه شاپ یا نقشه ساخت - می باشد. این مسئله به عنوان یک اصل پذیرفته شده که تصمیماتی که در حوزه طراحی در مرحله طراحی مفهومی گرفته می شوند بیشترین تاثیر را روی عملکرد ساختمان دارد.
مورل و گالیمن [6] ، تحقیقی را روی 67 ساختمان انجام داده اند و دریافتند که 57 درصد تصمیمات بر اساس طراحی مفهومی گرفته شده اند در حالی که تنها 13 درصد تصمیمات در مرحله طراحی جزئیات گرفته می شود. پس روشی که دو گروه از معماران سبز به کار گرفته بودند دارای محدودیت هایی می باشند.
