بخشی از مقاله
خلاصه
بیومیمیکری علمی است که از موجودات و فرآیندهای زیستی در طراحی و تولید مواد، سازهها و سیستمها تقلید میکند. روشهای طراحی مربوط به بیومیمیکری به طور کلی شامل روش مبتنی بر مسئله، و روش مبتنی بر راه حل میباشند. این دو روش به نوبه خود در سه سطح تقلید یعنی سطح ارگانیسم، سطح رفتاری و سطح اکوسیستم به طراحی میپردازند. درون این سه سطح نیز پنج زیرسطح فرم، ماده، ساخت، فرآیند و عملکرد وجود دارد. در این مقاله، اصول حاکم بر طراحی بیومیمیکری و چارچوبی برای کاربرد آن در طراحی معماری مورد بحث قرار میگیرد. بررسی و تحلیل نمونههای معماری طراحی و ساخته شده به این روش نشان میدهد که تقلید از طبیعت در طراحی معماری موجب خلق آثار کارآمدتر و فضاهایی با آسایش بیشتر میگردد و به علاوه محیط زیست ارتقاء مییابد.
.1 مقدمه
واژه "بیومیمیکری"1 از دو کلمه یونانی bio به معنی زندگی و mimesis به معنی تقلید تشکیل شده است. اصطلاح "تقلید از طبیعت" - بیومیمیکری - در سال 1982 پدیدار گشت و در سال 1998 توسط کتابی از بنیوس [1] با تعریف "علمی جدید که مدلهای طبیعت را مطالعه و سپس آنها را تقلید میکند و یا از آنها الهام میگیرد تا مسائل بشری را حل نماید" عمومیت یافت. نظر وی حاکی از آن است که باید به طبیعت به عنوان "مدل، میزان و الگو" نگاه کرد و پایداری یک هدف از این علم جدید است.
وی سه نوع عامل زیستی را نام برد که بر اساس آنها باید تکنولوژی مدلسازی شود: روشهای طبیعی ساخت، مکانیسمها و سازههای موجود در طبیعت، و اصول سازماندهی در رفتار اجتماعی حیوانات. در این مقاله، روشهای متمایز طراحی بیومیمیکری تشریح میشود. بدین منظور، چارچوبی برای درک شکلها و سطوح مختلف بیومیمیکری توسعه مییابد و محاسن و معایب هر روش طراحی مورد بحث قرار میگیرد.
.2 مرور پیشینه
جرونومیدیس در سال 2004 کاربردهای ممکن "تقلید از طبیعت" - بیومیمیکری - در معماری را بیان کرد. بر اساس نظر وی، سختی در ساختارهای گیاهی توسط فشار مایع درون سلولها تامین میشود. از همین طریق میتوان سختی را در ساختمانیهای بادی یا هیدرولیکی افزایش داد. همچنین به همان طریق که گیاهان فرم خود را در پاسخ به نور، مانند باز و بسته شدن گلبرگها یا دنبال کردن خورشید توسط گل آفتابگردان، تغییر می دهند می توان مدلهایی برای کنترل محیط زیست ارائه نمود .[2] ریپ و همکاران [3] در سال 2005 نشان دادند که از طریق فراتر رفتن از برخی از خصوصیات یک ارگانیسم خاص قابل رفع است.
بدین ترتیب، با یک نگاه جامع به بیومیمیکری و با تلفیق خصوصیات عمومی حیات در طراحی و کاربرد کلیه خصوصیات یک ارگانیسم در مقیاسهای فضایی، زمانی و سازمانی میتوان از بیومیمیکری به عنوان یک ابزار طراحی پایدار مناسب استفاده نمود. زاری [4] در سال 2007 مروری تطبیقی بر ادبیات موجود در مورد تکنولوژی های تقلید از طبیعت انجام داد. وی در این تحقیق روشهای مشخص و چارچوبی را برای طراحی بیومیمیکری توسعه داد و به مزایا و معایب این روش طراحی اشاره نمود. استیدمن [5] در سال 2008 مرور کاملی بر طراحی بر اساس تقلید از طبیعت و ریشههای آن و نیز آخرین تحقیقات در این زمینه ارائه داد.
وی تاریخچهای از تشابهات بین تکامل ارگانیسمها و محصولات هنری انسان، به ویژه معماری، را بیان کرد. کازانتسوا و میهال [6] در سال 2014 در مورد تمایلات زیبایی-شناسی در طراحی معماری و منظر با استفاده از شکلهای طبیعت تحقیقی را انجام دادند. آنان روشهای اصلی طراحی مدرن منظر را مشخص نمودند و مثالهای زیادی از کارهای معماران و طراحان در رابطه با پیاده سازی ایده معماری بیونیک و طراحی شهری زیستی را ارائه نمودند.
.3 روشهای طراحی
یک مرور ادبیات تطبیقی و آزمایش تکنولوژیهای بیومیمیکری موجود توسط زاری [4] در سال 2007 در دانشگاه ویکتوریا در نیوزیلند انجام شد. روشهای متمایزی برای طراحی بیومیمیکری وجود دارد که هر کدام محاسن و معایب ذاتی خود را دارد. این روشهای متنوع ممکن است نتایج متفاوتی از نظر پایداری داشته باشند. در حالی که برخی از طراحان و دانشمندان از بیومیمیکری به طور مشخص به عنوان یک روش برای افزایش پایداری آنچه خلق کرده اند استفاده می-نمایند، در مواردی از بیومیمیکری صرفا به عنوان منبعی برای نوآوری استفاده میگردد. همان طور که ریپ و همکاران [3] نشان داده اند، با تحلیل از منظر چرخه حیات، لزوما یک محصول حاصل از یک روش طراحی بیومیمیکری پایدارتر از یک محصول حاصل از یک روش متداول معادل نیست. بر اساس تحقیقات زاری [4] روشهای طراحی مربوط به بیومیمیکری به دو دسته تقسیم میشوند: روش مبتنی بر مسئله، و روش مبتنی بر راه حل که در ادامه توضیح داده میشوند.
.1-3 روش مبتنی بر مسئله
در بررسی ادبیات موضوع مشخص میگردد که این روش نامهای مختلفی مانند "طراحی با نگاه به زیست شناسی"[4] 1، "روش از بالا به پایین"2 - شکل [7] - 1، و "طراحی الهام گرفته از مسئله زیست شناسانه"[8] 3 دارد که همه به یک موضوع اشاره دارند در این روش، طراحان برای پیدا کردن راه حلها به دنیای زنده نگاه می کنند و مسائل را تشخیص میدهند. سپس زیست شناسان این مسائل را با ارگانیسم هایی که مسائل مشابهی را حل کردهاند مطابقت میدهند. از این روش به صورت موثری طراحانی استفاده میکنند که قادر به تشخیص اهداف و متغیرهای اولیه برای طراحی هستند.
