بنام خداوند ایثار و انصاف
معماری معاصر
آشنایی با معماری بیونیک
فهرست مطالب
عنوان
مقدمه
فصل اول: بیونیک (الهام از جهان زنده برای ساخت جاندار مصنوعی)
بخش اول: سیر تحول
بخش دوم: در عصر حاضر
بخش سوم: نظریه گرگ لین (از پیشگامان معماری بیونیک)
فصل دوم: نمونه آثاری که به سبک بیونیک طراحی شده اند
فصل سوم: بیونیک در ایران (آشنایی با معماری کبوترخانه ایران)
منابع
آشنایی با معماری بیونیک:
… بشر از ابتدا سعی کرده برای ساخت و طراحی مکانها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت و محیط زیست اطراف خود الهام گیرد، هنگامی که در برابر مساجد، کلیساها، معابد، اهرام عظیم و دیگر آثار معماری که صدها بلکه هزاران سال قبل ساخته شده اند می ایستیم، بی اختیار لب به تحسین می گشاییم. از میلیونها سال پیش نیز معماران دیگری بوده اند که آثارشان مرهون خلاقیت هنرمندانه شان نیست، بلکه ناشی از اعمال حیاتی غریزی و وقفه ناپذیر آنهاست. مثلاً صخره های مرجانی که طی هزاران سال فعالیت غیر ارادی این موجودات ریز ساخته شده اند مظاهر عظیم معماری هستند که اهرام عظیم پادشاهان مصر در برابر آنها حقیر می نماید. تنوع مصالحی که حیوانات برای ساختن آشیانه ها و پناهگاه هایشان به کار می برند شگفت آور است و این امر در سطوح عالیتر با سازماندهی بیولوژیکی متعالی تری تلفیق شده است.
انسانها در دوره های اولیه تاریخ برای داشتن سرپناه نیاز به یادگیری معماری داشتند که خدای متعال آنها را توسط موجودات دیگر راهنمایی کرد و انسان توانست با یادگیری فنون و روشهای ساخت خانه در ابتدا با کندن غار و به مرور زمان ساخت منازل توسط مصالحی که در منطقه وجود داشت و با پیشرفت تمدن و بالا رفتن اطلاعات خانه های امروزی به وجود آمدند.
فصل اول: بیونیک (الهام از جهان زنده برای ساخت جانداران مصنوعی)
بیونیک، به معنای زیستارشناختی یا به کارگیری اندام های ساختگی طبیعت، اولین بار توسط دانشمند امریکایی جک.ای.استیل افسر هنگ هوانوردی ارتش آمریکا در سال 1959 بکار برده شد. او بیونیک را علم سیستم هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده اند، می داند.
امروز هرجا سخن از تکنولوژی به میان می آید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی که پاسخگوی نیازهای اساسی برای انسان امروز و آینده است، به ذهن می آیند، اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشاء برخی پدیده ها پی می بریم، به اینکه مثلاً هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است.
سال هاست که محققان در پی اثبات علیت و موجودیت این ارتباط هستند تا از طریق آن چگونگی شکل گرفتن سیستم های مختلف زندگی را بررسی و توجیه کنند و هم آنها هستند که از ره آورد این تحقیقات، با تلفیق دو واژه «بیولوژی» و «تکنیک»، علم «بیونیک» را به عنوان دانشی که مسایل فنی را از راه های زیستی حل می کند، بنا نهاده اند.
اگر چه خود بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست، اما فعالیت بیونیکدانان را که همواره در جستجوی یک الگوی زنده برای توجیه هر پدیده هستند، می توان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد.
معماری بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه به عنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است. روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زنده نمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهسته ی تمامیت سازه به آن دست پیدا می کنند و مهم ترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند. این یک باور متعالیست که با زنده بودن محیط زیست، هماهنگی کامل با طبیعت ایجاد می شود. شاید یک طریقه ی معتبر و قوی برای آیندگان، ترویج روش اصلاح طلبی و توجه به واقعیت ها از طریق "معماری بیونیک" باشد، به طور کلی معماری بیونیک مبارزه ای است با خشنودی از خود و تمایلی است به بازسازی همه چیز، بنابراین انگیزه ایست منحصر بفرد.
چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک نقطه تمرکز معماران بیونیک را استفاده به جا از مواردی در طبیعت می داند که موجب استحکام ساختمان و ایجاد تنوع و آرامش در فضا می شود.
یکی از بهترین طرح های شناخته شده از علم بیونیک اثر لئوناردو داوینچی نقاش معروف است که ماشین پرنده را براساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. استدلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده ای است که هوا را از خود عبور نمی دهد و دارای پوستی پرده مانند است که آن را تقویت می کند. حدود 400 سال بعد از طرح داوینچی ، ماشین پرنده توسط کلمنت آدر با الهام از خفاش ساخته شد و در سال 1890 تا ارتفاع 15 متری پرواز کرد.
در ساخت زیردریایی ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. این جانور با نیروی عضلانی کم می تواند به سرعت در آب حرکت کند و راز این حرکت در پوست دو لایه بدنش است. لایه پوست بیرونی قابل ارتجاع و لایه پوست درونی شبیه یک رشته لوله پر شده از ماده اسفنجی است.
این ویژگی باعث می شود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی، فشار را به لایه اسفنجی و تراکم پذیر درونی که مانند فنر عمل می کند منتقل می کند، به طوری که جریان پرتلاطم پیش از آن که فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین می رود و به همین دلیل است که در طراحی زیردریایی، جدار آن را مانند پوست دلفین می سازند. (ر- ک : احمدی شلمانی- 1388 ص مقدمه مولف)
بخش اول: سیر تحول
انسان برای الهام گرفتن همواره به جهان زنده پیرامونش نگریسته است . بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی یا با استفاده از مواد شکننده و ناپایدار ساخته می شدند یا در دل یک حفره طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته. یکی از این مکان های طبیعی، غارها بودند.
معماری غاری که به طور عمده در قالب معماری مقابر جلوه کرده، از عصر باستان وجود داشته و به عنوان بارزترین نمونه های آن می توان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره های لبنان اشاره کرد.
کلیساهای سنگی در ارمنستان و نیز غارهای بسیار بزرگ مسکونی مکشوف در گورمه ترکیه و ماترا در جنوب ایتالیا نیز از دیگر نمونه های این سبک معماری هستند. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه های بزرگ موریانه ها که هزاران موریانه را در خود جای می دهند، بوده اند.
علاوه بر این معماری گلی یا خاکی را نیز می توان یکی از شاخه های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمان های گلی دو گون در مالی نمونه هایی از این سبک هستند. (ر- ک : احمدی شلمانی- 1388 ص مقدمه مولف)
بخش دوم: در عصر حاضر
از گرم ترین نقطه دنیا تا سردترین نقطه، سعی در الهام گیری از طبیعت دیده می شود. در کلبه های برگ و چوب بومیان آمازون، بناهای کاهی اقوام مختلف آفریقایی یا در کلبه های اسکیموهای بومی آلاسکا و گریلند نیز الهام از طبیعت به وضوح دیده می شود، به عنوان نمونه های غیربومی نیز می توان به طراحی ساختمان مرکزتحقیقات لندن اشاره کرد که از گیاهی به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد. فرض کنیم هر جاندار کنونی محصول چندین میلیون سال تکامل است، در این فاصله زمانی طبیعت هر چه را که با هدف ویژه اش سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآیند تکامل، مکانیسم های جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخه برداری کند.
ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه های بارز دیگری از کاربرد علم بیونیکی برای ساخت فناوری های جدید است.
بخش سوم: نظریه گرگ لین
گرگ لین را در این میان می توان سردمدار نظریه جدید در مباحث بیونیک در معماری به شمار آورد ، او مایل است آثاری خلق کند که همچون موجود زنده دارای گونه های متمایز و انعطاف پذیری همزیستی با شرایط محیطی را از لحاظ فرم با رنگ دارا باشند . حرکتی که می توان گفت از همان ابتدای دهه شصت آغاز شد . ولی به دلیل محدودیت های فنی تاثیر مشخصی در آن سال ها از خود برجا نگذاشت . از دو دهه پیش بود که با افزایش قدرت رایانه ها معمارانی چون لین این امکان را یافتند که به طراحی معماری ابعاد جدیدی بدهند . ابزار این معماران سیستم های کامپیوتری جدیدی است که نه تنها طراحی سه بعدی را از ابتدا ممکن می کند بلکه به موازات آن ، محاسبه مدلهای ریاضی پیچیده ، فرم های غیرهندسی و شبیه سازی فرآیندهای زنده را امکان پذیر می سازند . البته استفاده ابزاری از سیستم های پیچیده طراحی و محاسبه را در دو دهه گذشته در شمار زیادی از پروژه ها می بینیم . پروژه هایی چون موزه گوگنهایم (1991) اثر فرانک گهری که پس از ساخت مدل گلی اولیه ، کلاً در دنیای مجازی سه بعدی رایانه طراحی شد و یا پروژه هایی چون ماکس راینهارد هاس (1992) اثر پیتر آیزنمن که سیستم های نرم افزاری پیچیده را برای تحویل فرم های اولیه بر مبنای الگوریتم های ریاضی غیر خطی استفاده کردند .
اما لین در این میان رایانه را به نوعی دیگر استفاده می کند . او یکی از اولین معمارانی است که به رایانه نقش خلاق می دهد . این رایانه است که «زیر نظر هنرمند» آثار جدیدی را ایجاد می کند آثاری که بر پایه معادلات تقریبی خلق می شوند . طراحی او با تجزیه یک اثر به زیرمجموعه ها شروع می شود .
یکی از مشهورترین آثار این معمار «خانه جنین گونه» اوست که در سال 2000 طراحی کرد . این طرح کوششی است برای برخوردی تازه با موضوعاتی چون «تنوع گرایی» ، «تولید منفرد» در کنار «تولید انبوه» و «انعطاف گرایی» در ساخت . این خانه ترکیبی است از اعضای مختلف که قواعد هندسی همگی آن ها به کمال تعریف و محدوده رشد آن ها مشخص شده است . معمار خود می گوید : این نکته نشان می دهد که برای من تناسب ، زیبایی و عملکرد در مفهوم کلاسیک آن بسیار با ارزش است . اما این را نیز بایستی یادآور شوم که این کیفیت ها را با ابزاری جدید و احساسی جدید خلق می کنم . این قواعد نهایتاً اجازه یکسان بودن را به هیچ دو گونه نمی دهند . خانه جنین گونه در مسیر تکامل خود نه تنها متاثر از داده های اولیه است . بلکه مهم تر از آن در روند ایجاد خود را با محل بنا . سبک های رایج محلی ، شرایط اقلیمی ، مصالح ساختمانی و برداشت محلی از زیبایی وفق می دهد .
فصل دوم: نمونه آثاری که به سبک بیونیک طراحی شده اند
1- برج بیونیک شانگهای چین 2020-1993
2- برج استودیو موزیکU2 . دوبلین، برلین 2003
3- نوسازی دانشگاه کالیفرنیا 2008-2003
4- برج زیست محیطیECOMIC مکزیکوسیتی، مکزیک 2007
5- برج ضد دود پاریس ، پاریس 2007
6- ساختمان تصویه آب وهوا ، بلژیک 2003
7- برج ترنینگ تورسو- برج پیکر انسانی ، سوئد 2005-2001
8- المپیک آبی2012 لندن ، 2012-2005
9- جنگل معطر ، هنگ کنگ چین 2007
10- شهر شناور سراسر آبهای جهان 2008
12- برج سنجاقک ، نیویورک آمریکا 2009
برج بیونیک شانگهای چین 1993-2020
ارتفاع: 1228 متر ،
ساکنین: 100هزار نفر ،
تعداد طبقات: 300طبقه،
مساحت کل: 2میلیون مترمربع،
360 آسانسور عمودی و افقی با سرعت 15متر بر ثانیه
برج استودیو موزیکu2 .
دوبلین، برلین 2003
نوسازی دانشکده علوم کالیفرنیا،
2008-2003
برج زیست محیطی ECOMIC
مکزیکوسیتی، مکزیک 2007
برج ضد دود پاریس ،
پاریس 2007
ساختمان تصویه آب وهوا ،
بلژیک 2003
برج ترنینگ تورسو-
برج پیکر انسانی ،
سوئد 2005-2001
المپیک آبی2012 لندن ،
2012-2005
شهر شناور سراسر آبهای جهان 2008
برج سنجاقک ،
نیویورک آمریکا 2009
فصل چهارم: بیونیک در ایران (آشنایی با معماری کبوترخانه ایران)
بخش اول: کبوترخانه ها اعجاز معماری ایرانی
معمار ایرانی به دلیل نگاه عالمانه به اقلیم و علم زیست شناسی، عجایبی حیرت برانگیز و ماندگار را در این سیاره خاکی تحت عنوان کبوترخانه های ایرانی خلق کرده و چه زیبا، این هماهنگی برجهای به رنگ خاک با سیاره خاکی در وحدت از روزگاران پیش به یادگار مانده است، که حقیقتاً سزاوار است به آنها برتر از عجایب هفتگانه عالم نگاه کرد.
متاسفانه کبوتر خانه های ایرانی، مانند بسیاری از مظاهر هنری ایران ناشناخته مانده است و این در حالی است که این برجهای زیبای کبوتران، به عنوان زیرساخت تاسیسات کشاورزی، تمامی سرای ایران را از کناره های شرقی دریاچه ارومیه گرفته تا کویر یزد و میبد و برخی روستاهای نطنز و کاشان و نیز از جنوب خراسان و طبس گرفته تا گوشه و کنار شهرها و آبادی های این سرزمین (کبوترخانه) حضوری پیوسته داشته است. تنها در حوالی اصفهان بیش از سه هزار برج زیبای کبوتر وجود داشته است؛ طراحی و عملکرد کبوترخانه ها، بسیار جالب و عالمانه بوده، به گونه ای که در جذب کبوتران و خلق زیستگاهی امن برای کبوتر، حیرت برانگیز بوده است.
کبوترخانه ها مانند دژ نظامی در برابر همه دشمنان کبوتر که کم هم نیستند، مقاوم و نفوذ ناپذیر بوده است. ساختار معماری کبوترخانه به گونه ای بوده که نه تنها در برابر پرندگان شکارچی مانند قوش، جغد و کلاغ فکر و اندیشه گردیده، بلکه هرگز پرندگان مهاجم را نیز درون برجها راهی نبوده است؛ چرا که نحوه ساخت این کبوترخانه به گونه ای بوده که امنیت همراه با آرامش و آسایش کبوتران را تامین می کرده است. دقت در اجرای این برجهای کبوتر، به حدی بوده است که درصد اشتباه ورود پرندگان مزاحم را به صفر می رسانیده، چرا که اگر حتی یک مورد پرنده یا حیوان مهاجمی به درون این کبوترخانه راه می یافت، هرگز هیچ کبوتری احساس امنیت نمی نمود و کبوترخانه خالی از حضور کبوتران می شد.
فضای داخلی کبوترخانه آن چنان امن و مفرح بود که گاهی محل تجمع حدود ۲۵ هزار کبوتر می شد. آشیانه ها آن چنان زیبا و منظم با مدول های یک شکل و از مصالح کاهگل ساخته شده بود که در تابستان بسیار خنک و به گونه ای بوده است که باد در فضای آن جاری (بادگیر) بوده و برعکس در زمستان گرم و از وزش بادهای سرد محلی در امان بوده است. همه این تمهیدات منجر به خلق این شاهکارهای معماری یعنی کبوترخانه های ایرانی شده است.
قطر سوراخهای ورودی کبوتران به داخل برجها به اندازه ای ساخته شده است که تنها کبوتران می توانستند وارد آن شوند و پرندگان مهاجم قادر به ورود به داخل آن نبودند. جالب توجه این که برای دقت یک اندازه بودن قطر سوراخهای کبوتر بویژه در کبوترخانه های سبک گلپایگان و خمین از تنوشه (لوله های سفالی) استفاده می شده تا سوراخها یکسان اجرا شود؛ نه بزرگتر بود که پرندگان مهاجم وارد شوند و نه کوچکتر که کبوتران بزرگتر نتوانند وارد کبوترخانه ها شوند.
دیگر از تجهیزات دفاعی کبوترخانه های ایرانی تمهیداتی بوده که در مقابل ورود گربه و روباه و تا حدی آدمیزاد و نیز مار و موش اعمال می شده است. موش گرچه مستقیماً دشمن کبوتر نبوده، اما با کانال سازی در زیر پی ها، برجها را خالی و سوراخ می کرده و راهی را برای ورود سایر حیوانات شکارچی و از زیرزمین برای نفوذ مارها فراهم می ساخته است.
بخش سوم: معماری داخلی کبوترخانه ها
معماری داخلی کبوترخانه ها استثنایی است؛ عظمت این بناها هم به دلیل سترگی و شکوه و هم به دلیل تنوع در فرم اعجاب برانگیز است و این بناها مانند سایر آثار معماری ایرانی هم از عملکرد وافر و هم از فرم زیبایی پیروی کرده است. طراحی و انتخاب سایت های دایره ای برای ساخت کبوترخانه با فضاهای تودرتو در مقاومت بالای آن نقش داشته است. نقل شده است که مارها قادر به بالا رفتن از سطوح منحنی مانند استوانه نیستند، سیاح بزرگ فرانسوی در قسمتی از سفرنامه خود می نویسد: «کبوترخانه های عظیم ایران شش بار بزرگتر از بزرگترین پرورشگاههای ماست . این برجها را از آجر بنا می کنند و رویش را گچ و آهک می کشند و در تمام سطوح داخلی دیواره برج از بالا به پایین سوراخهایی تعبیه شده تا کبوتران در آنها آشیانه کنند.»
توجه به ابعاد طرح توسعه افقی و عمودی و ساخت کبوترخانه های پلکانی و طبقه طبقه بودن بنا، راحتی بازسازی و مرمت را به دنبال داشته است. در مناطق گرم و خشک که حضور آب جاری امکان پذیر نبوده، با احداث چاه و ایجاد جایگاه های «آبشخور» امکان استفاده کبوتران از آب را فراهم می ساختند.
نماهای داخلی کبوترخانه
کبوترخانه ای در اصفهان
منابع:
– سفرنامه ابن بطوطه، ترجمه محمدعلی موحد، جلد اول، تهران ۱۳۵۹، بنگاه ترجمه و نشر کتاب
– سفرنامه شوالیه شاردن/ شاردن ، 1670 – 1664 م
– سفرنامه انگلبرت/ انگلبرت کمپفر، 1683- 1685 م
– لطف الله هنرفر، اصفهان در دوره جانشینان تیمور، تهران ۱۳۵۵، انتشارات مجله هنر و مردم
– عباس بهشتیان، بخشی از گنجینه آثار ملی، اصفهان ۱۳۴۲، بی ناشر.
– مرتضی فرهادی، ایران زمین، شماره چهار و پنج، تابستان ۷۲- معاونت سیاحتی و زیارتی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی
– آشنایی با معماری بیونیک، احمدی شلمانی، محمدحسین، 1364
– معماری معاصر بیونیک، احمدی شلمانی، محمدحسین، 1364
– پروژه های برتر معماری بونیک، احمدی شلمانی، محمدحسین، 1364
«پایان»