بخشی از مقاله
چکیده
بشر از دیرباز همواره در حال الهام گیری از طبیعت در ساخت و ساز خود بوده است. دراین مقاله، سعی براین شد تا با الهام از آرایش ستون فقرات به عنوان منبع الهام، طراحی یک پل موقت به منظور سهولت در امداد و نجات در مناطق آسیب دیده از زلزله معرفی شود.
واژه »بیونیک« - زیستفنی - از ترکیب دو لغت »بیولوژی« و »تکنیک«، ساخته شده است. سرگرد استیل، بیونیک را علم سیستمهایی میدانست که شالوده و پایه تمامی آنها، سیستم های زنده اند، یا خصوصیتهای سیستمهای زنده را دارند، یا به سیستمهای زنده میمانند. .[7] بیونیک در لغت بهمعنی"زیستشناختی" یا "بهکارگیری اندامهای ساختگی طبیعی" آمده است..[3] در واقع این علم رابطه بهکارگیری دانش سیستمهای زنده در حل مسائل فنی را در حیطه علمی توضیح میدهد که به روابط موجودات زنده و دیگر ساختارها اشاره دارد.
با اینکه امروزه سبک معماری بایونیک گسترش فراوان یافته و استقبال از آن در سراسر جهان رو به افزایش است، همواره بدن انسان نمونه ارزشمندی برای بررسی ترکیب در معماری بوده است. [3] بدن ما، شباهت زیادی به یک ماشین دارد اما از نظر ساختار بسار پیچیده و بهتر از هر ماشین ساخته دسته بشر است. استخوان های بدن ما از ماده ای ساخته شده که در صورت هم وزن بودن، استحکام استخوان، شش برابر استحکام فولاد است. یک سازنده با تجربه، فرم هماهنگ آرمانی را در اندام انسان میابدکه نیاز های کارکردی و ساختاری آن در حد کمال برآورده شده و این امر در ساختار حیرت آور نظم وسلسه مراتب نمایان است.
همچنین این مقاله سعی دارد تا با بررسی معماری بایونیک با ساختار ستون فقرات انسان، موضوع اصالت طرح را از دیدگاه سازه - معماری منطبق با رفتار طبیعی و نیز نحوه شکل گیری فرم های معماری با الهام از ساختار ها و سازه های موجود در طبیعت و همچنین نیازهای زندگی متکی بر تکنولوژی در قرن حاضر بررسی نماید و این دیدگاه را القا کند که در هزاره سوم مسیر آموزش و روند طراحی باید به صورت ایجاد کار تیمی متشکل از معمار، طراح سازه ، طراح تاسیسات برقی و مکانیکی با دیدگاه بهره گیری از طبیعت و اصل حداقل مصرف انرژی و معماری سبز با یکدیگر باشد تا طرح به صورت بهینه خلق گردد.
مقدمه
انسان از گذشته تا حال از طبیعت در ساخت و ساز خود الهام گرفته، الهام از طبیعت در تمامی عرصه های علم و فناوری، به ویژه در سال های اخیر، نفوذ و گسترش قابل توجهی داشته است. در این بین معماران نیز از این دست آورد بی بهره نبوده و از رهگذر آن به نتایج چشمگیری دست یافته اند. در این مقاله اهتمام نگارندگان بر آن است تا با چنین رویکردی ایده طراحی پل موقت با الهام از ستون فقرات انسان معرفی گردد.
معماری با طبیعت را میتوان به دو زیرمجموعه تقسیم کرد، یک نگرش به نوعی معماری اشاره می کند که قصد دارد کمترین تخریب را در محیط زیست داشته باشد و به عبارت دیگر سعی در تلفیق معماری با طبیعت دارد. در این معماری طبیعت عاملی فرعی به حساب نمی آید. بلکه سعی شده طبیعت و معماری چندان از هم قابل تفکیک نباشند. ریشه های این نگرش را می توان در دوران مدرن و معماری ارگانیک جستجو کرد. زیر مجموعه دیگری که در معماری با طبیعت مطرح می شود کمی تکامل یافته تر از نگرش اول است. در این دیدگاه سعی شده علاوه بر تلفیق با طبیعت، از طبیعت به نحو مطلوبی نیز در خود کفا کردن ساختمان از نظر انرژی و دیگر مسائل مربوط استفاده شود. 5]،6،[.3 در ادامه به بررسی بیشتر دیدگاه نخست در غالب معماری بایونیک یا زیست فنی پرداخته می شود.
به طور کلی واژه بایونیک از ترکیب دو واژه بایولوژی به معنای زیست شناسی و تکنیک به معنای فن تشکیل شده است - همان - .این واژه برای نخستین بار توسط جک ای استیل در کنفرانسی با عنوان »الگوهای زنده، کلیدی به سوی فن آوریهای جدید « که در سال 1960 برگزار شد، به کار رفت. همانطور که از نام آن نیز برمیآید، علم بایونیک به بررسی و مطالعه ساختارها و الگوهای موجود در طبیعت و استفاده از آنها در حل مشکلات بشری میپردازد.
به عبارت دیگر بایونیک به معنای هنرِ به کاربردن دانش به دست آمده ازاُرگانیسمهای زنده برای حل مشکلات فنی است این علم در پی کپی کردن و یا تقلید صرف از طبیعت نیست بلکه هدف آن اُلگوبرداری صحیح از دانستههای برگرفته از طبیعت است. معماری بایونیک رویکردی است خلاقانه در طراحی معماری، که در آن معمار سعی در اُلگوگیری از طبیعت داشته تا مسائلفنی را از این طریق حل کند. روکرد طبیعت و اِلهام از آن در طول تاریخ در آثار بسیاری از معماران دیده شده است.
بدن انسان به مثابه منبع الهام در طراحی:
بدن انسان همواره نمونه ارزشمندی برای بررسی ترکیب در معماری بوده است. یک سازنده با تجربه، فرم هماهنگ آرمانی را در اندام اِنسان مییابد که نیازهای کارکردی و ساختاری آن در حد کمال برآورده شده است و این امر در ساختار حیرتآور نظم و سلسله مراتب نمایان استاُ.ستخوانها، اَندامها، عضلات و بافت ها نه تنها به منظور دست یافتن به بهترین وضعیت کارکردی، بلکه برای تحقق جوانب زیبایی شناسی سازمانیافتهاند. بدن اِنسان به گونهای طراحی شده است که با کارآیی بهینه و به راحتی مورد استفاده قرار گیرد. از اینرو، بی دلیل نیست اگر آن را از اَولین اُلگوهای ترکیب در معماری بدانیم.
بهینهسازی
یکی از خصوصیات مهم در اُرگانیسمهای زنده و به طور کلی در طبیعت بهینه سازی است. طبیعت همه چیز را بهینه میکند و علم بایونیک به دنبال بهینهسازی در تکنولوژی و محیط دستساز بشراست. مفهوم بهینه در طبیعت و اینکه این مفهوم با مفاهیم مشابه در صنعت و تکنولوژی چه وجوه اشتراک و افتراقی دارد خود نیازمند یک تحقیق جدی در این زمینه است بدن. اِنسان نیز به عنوان جزئی ازطبیعت از این قاعده مستثنا نبوده و یکی از بهترین الگوها برای اِلهامگیری در طبیعت است.
تشریح آناتومی بدن انسان:
سازه تشکیل دهنده بدن آدمیاُ،ستخوانها هستند که به عنوان اِلمانهای باربر بدن به طور کلی به سه دسته تقسیم میشوند در دیاگرامی که از زاویه روبرو از سازه بدن انسان ترسیم میشود باید گفت که توزیع جرم در دو طرف برابر بوده و تار خنثی بدن منطبق با ستون فقرات میباشد که در این حالت به راحتی تعادل انسان حفظ، و همچنین بار بدن به زمین منتقل میشود اما اگر از کنار به بدن نگاه کنیم در می یابیم که تارخنثی با فاصله از محور ستون فقرات در قسمت جلوی ستون مهرهها قرار گرفتهاند که با وزن خود را به ستون و در ادامه از طریق استخوانهای پا به زمین منتقل میکنند.
شکل شماره -1 ستون فقرات انسان در نمای های مختلف
در مورد فرم ستون فقرات نیز باید گفت، اگرچه فرم معمول و بهینه اِتصال نیروی فشاری در یک اِلمان به صورتی است که آن عضو عمودی طراحی شود، اما اِنحنای ستون فقرات به دلیل سازهای است. فرم فرورفته قسمت بالایی ستون فقرات به عنوان محفظهای برای قرار گیری اُستخوانهای قفسه سینه است که این امر باعث شده تا با وجود کنترل شدن قفسه سینه، تار خنثی بدن، از محور عمودی بدن زیاد فاصله نگیرد و نیروی گشتاور قفسه سینه راحتتر مهار و تعادل حفظ شود. همچنین میتوان گفت انحنای اَولیه ستون فقرات باعث کوتاهتر شدن طول مؤثر شده و در نتیجه مقاومت در برابر کمانش بیشتر میشود. [3] در ادامه به بررسی جزئیات ستون فقرات میپردازیم:
سازه - دستگاه استخوان بندی -
بدن ما شباهت زیادی به یک ماشین دارد و اما از نظر ساختار بسیار پیچیدهتر و بهتر از هر ماشین ساخته دست بشر است و اُستخوانهای بدن ما از مادهای ساخته شده که در صورت هم وزن بودن اِستحکام آن اُستخوان 6برابر اِستحکام فولاد است.
در علم بایونیک با ساختار انسانی برای عنوانهایی که منبع اِلهام قرار میگیرند میتواند کوچکترین اُستخوان بدن - اُستخوان داخلی گوش - بزرگترین اُستخوان های بدن - اُستخوان ران - مورد اِلهام در مباحث معماری بایونیک قرار گرفته شود.
بدون استخوانبندی یا اِسکلت، بدن، شامل 206 استخوان است که چهارچوب بدن را به منظور محافظت و شکل دادن به آن تشکیل میدهند، ایناُستخوانها سفت و خشک نیستند، بلکه اَندامهایی زنده و مرطوباند که به طور اعجابانگیزی به سبب ساختار درونیشان محکم و سبک اند.
