پاورپوینت هندسه فراکتال درطراحی معماری معاصر

هدف:بررسی ومطالعه چگونگی تاثیرهندسه فراکتال درطراحی معماری معاصر
اعضای گروه:

به نام خدا

انسانهادرگذشته درطبیعت زندگی می کردند وهمانندانسان دوره مدرن باطبیعت بیگانه نبودند وضمیرناخودآگاه آنها که ازطبیعت نشات می گرفت، باعث می شدکه خانه های خود را بانظم طبیعت همراه کنند. امروزه معماران بعد ازدوره مدرن پنداشتند که درطراحی های معماری خود باید ازنظمی که درطبیعت انسانهای گذشته بود پیروی کنند، همان نظمی که امروزه بعد ازدوره مدرن به آن فراکتال گفته شد. به طور مثال می توان اشاره کرد به فرم فلس های ماهی که شبیه هم بوده ولی اندازه آنها در میان تنه بزرگتر و در محل هایی که نزدیک سر و دم ماهی هستند کوچکتر است.
مقدمه

از دو دهه اخیر رابطه ی ضد و نقیضی میان معماری و علومی که اصطالحاً آن را پیچیدگی می نامند ایجاد شده است.
از آنجایی که این نوع رابطه طی این مدت دچار تغییر و تحولاتی شده است، نقطه ی اشتراک این دو علم به صورت هندسه فراکتال ارائه شده است.مطالعات میدانی این علم و نتایج به دست آمده نشان داده که تسلط برآن در بالا بردن جذابیت نقوش طراحی تاثیر بسیار بالایی دارد.
در بررسی های نمونه های فراکتالی خصوصا ابنیه های تاریخی و مذهبی موجود در جهان آثار زیبایی و جذابیت استفاده از این علم ریاضی دیده میشود.
در نتیجه بر ضرورت آشنایی بیشتر معماران معاصر بر روی علم فراکتال ها جهت خلق آثار طراحی مطابق با تکنولوژی ارتقا یافته ی امروزی بدون تخریب طبیعت، پی میبریم. نتایج حاصل از پژوهش ها نشان میدهد که معماران معاصر برای طراحی های خود از طبیعت و بویژه هندسه فراکتال الهام گرفته اند.
معماری بشر در دوره های مختلف تاریخ، برگرفته از علایق و خصوصیات در همان دوره بود و بشر به واسطه ی شرایط حاکم بر جوامع، سبک های مختلفی را بوجود آورد. بررسی اینگونه سبک ها نه تنها ضروری است بلکه بشر با توجه به تخریب طبیعت و از بین رفتن حقوق آینده ی بشر، خود را نیازمند تجدید نظر اساسی در نوع زندگی و رفتاری میبیند و برای طراحی جدید خود نیازمند آشنایی با سبک های گذشته و بهره برداری آنها را دارد.
به جرات میتوان گفت که راز ماندگاری بسیاری از معماری های گذشته، جاداشتن آنها در نهاد و طبیعت مردم است. به همین جهتاست که معماری فراکتال که گونه ی مهمی از معماری های دوران ما قبل مدرن را در بر میگیرد و تاثیر آن بر معماری مدرن بسیارحایزاهمیت است.
منبع: www.sivilica.com

بررسی تاثیرهندسه ی فراکتال درطراحی معماری معاصر

فراکتال چیست؟
فراکتال ها اشکالی هستند که بر خلاف شکل های هندسی اقلیدسی به هیچ وجه منظم نیستند. در هندسه ی معماری ایرانی همچنین در ساختمان های مهم گذشته و معماری بومی جهان ، شاهد مشابهت های ریاضی هستیم.
اولین بار فرکتال را دکتر مندلبرت ، طی نظریه ای که برای حل مسائل جهان هستی ارائه داد مطرح کرد و در این نظریه عنوان
کرد که جهان هستی بعدی دارد و تمامی پدیده های طبیعی در جهان هستی، به نوعی فرکتال هایی می باشند که برای ما
ناشناخته اند. اشکال فرکتالی با زندگی روزمره ما گره خورده اند و با کمی دقت به اطراف خود، میتوان بسـیاری از این اشکال را
یافت. از گل فرش و گل کلم درون مغازه های میوه فروشـی گرفتـه تـا شـکل کـوههـا، ابرهـا، دانـه بـرف و بـاران، شـکل ریشـه،
تنـه و بـرگ درختان و بالاخره شکل سرخسهـا، سـیاهرگ و حتـی می توان از این هم فراتر رفت: سطح کـره مـاه، منظومـه
شمسی و ستارگان.
واژه فراکتال مشتق از واژه لاتین" فراکتوس"، به معنی سنگی است که به شکل نامنظم خرد شده باشد. فراکتال ها شکل هایی
هستند که بر خلاف شکل های هندسی اقلیدسی به هیچ وجه منظم نیستند و میزان بی نظمی آنها در همه مقیاسها یکسان است.

WWW.PICKCAD.COMمنبع:

وقتی که به یک جسم فراکتال نزدیک می شویم، می بینیم که تکه های کوچکی از آن که از دور همچون دانه ها بی شکل به نظرمی رسند، بصورت جسم مشخص در می آید که شکلش کم و بیش مثل همان شکلی است که از دور دیده می شود .
هندسه فراکتال بر خلاف هندسه اقلیدسی، روش بهتری برای توضیح و ایجاد پدیده هایی طبیعی است. زبانی که این هندسه به وسیله آن بیان می شود الگوریتم نام داردکه به وسیله آن ، اشیاء مرکب می توانند به فرمول ها و قوانین ساده تری ترجمه و خلاصه شوند.
بهترین راه برای تعریف یک فراکتال توجه به صفت ها و نشانه های آن است. یک فراکتال »نامنظم« است. این بدان معنی است که در آن هیچ قسمتی صاف نیست. فراکتال »خود مشابه« است و این بدین معنی است که اجزاء، شبیه کل هستند.
فراکتال ها به وسیله »تکرار« توسعه می یابند که به این معنی است که تغییر شکل مکرراً ایجاد شده و وابسته به موقعیت شروع است. خصوصیت دیگر آن این است که فراکتال »مرکب« است. اما با این حال می توان آن را به وسیله الگوریتم های ساده نشان داد و همچنین بدین معنی نیز هست که در پس عناصر نامرتب طبیعی یک رشته قوانین منظم موجود است.
www.SID.irمنبع:

1-فوق العاده و غیر منتظره است.
2-تکامل هم زمان دارد.
3-جایگزینی بهینه
4-ضرورت به تنوع دارد.
5-دارای قوانین ساده میباشد.
6-در شکلگیری فرم از تکرار استفاده میشود.
7-دارای تنوع میباشد.
8-سیستمی تو در تو است.
ویژگی های فراکتال:
www.sivilica.comمنبع:

برای مثال یک مثلث متساوی الاضلاع قابلیت ایجاد اشکال فراکتالی ساده را دارد.مثلث سرپینسکی مثلثی متساوی الاضلاع است که نقاط وسط هر ضلع آن به یکدیگر متصل شده است. اگر سطح این مثلث را از مثلث اولیه کم کنیم، در مساحت باقی مانده سه مثلث باقی میماند. این قاعده را میتوان بارها و بارها تکرار کرد.شکلی که حاصل میشود یک فراکتال است.
فرم های شاخص در هندسه فراکتال
(محمدی، 1393)

فرکتال ها خود متشابه اند
شیئی رادارای خاصیت خودمتشابهی می گوییم که هرقسمت ازآن با یک مقیاس معلوم ، یک نمونه ازکل شئ باشد. رشته کوه ها، پشته های ابر، مسیررودخانه هاوخطوط ساحلی نیزهمگی مثالهایی ازیک ساختمان خودمتشابه هستند.

(دشتی، شفیعی،آذرآباد،1395)
www.sivilica.comمنبع

این سیستم به نوعی پایه هندسه فراکتال است. تکرار، یکی ازراههای ایجاد فرم درمعماری است، امادرفراکتال این فرم بایستی دارای مشخصات هندسی فراکتال باشد وبه طورکلی این تکرارمی تواند ازکنارهم قرارگرفتن یک شئ بدست آید ویا اینکه یک موضوع نسبت به موضوع دیگروبه طورمتوالی کوچک شود.
فراکتال ها سیستم ساختاری تکراری دارند
www.sivilica.comمنبع

در طبیعت نمونه های فراوانی از فراکتال ها دیده می شود. درختان ، ابرها، کوهها، رودها، لبه سواحل دریا، و گل کلم ها اجسام فراکتال هستند.
ساده ترین مثال برای یک شیئ خود متشابه در طبیعت گل کلم است که هر قطعه ی کوچک گل کلم متشابه قطعه بزرگی از آن است .
همین طور درخت کاج یک شیئ خود متشابه است ،چرا که هر یک از شاخه های آن خیلی شبیه یک درخت کاج است ولی در مقیاس بسیار کوچکتر.

www.memaran.irمنبع:

فراکتال های طبیعی

یک نوع کلم و نقوش فراکتالی
منبع:
WWW.BIGBANGPAGE.COM

نمونه ای از اشکال فراکتالی پیچیده

 فراکتال ها می توانند همه جا حتی در معماری نمود پیدا کنند.
معماری ، سازماندهی فضاست و هندسه یکی از دانش هایی است که از دیرباز برای ساماندهی به اشکال و کالبد فضا و نیز انتظام حرکت نیروهای سازه ای در ساختمان مورد استفاده قرارگرفته است. هنگامی که شخص به یک ساختمان نزدیک و سپس به آن وارد می شود همیشه باید مقیاس کوچکتر دیگری همراه با جزئیات جذاب وجود داشته باشد تا معنای کلی ترکیب را بیان کند که این یک ایده فراکتال است.
فرکتالها سالهاست که توسط معماران و ریاضیدانان متعددی مورد بحث و بررسی قرار گرفته و به کارگیری آن در معماری و هندسه مصنوع مورد شک و تردید، نقض یا دفاع واقع شده است. از یک سو معماران زیادی از جمله چارلز جنکس، پیتر آیزنمن، دنیل لیبسکیند، فرانک گهری و … مدعی هستند که با برداشتی شخصی از این نوع هندسه و تقلید ظاهری آن به مرزهای جدیدی در طراحی معماری دست یافته اند و در سوی دیگر محققانی چون نیکوس سالینگاروس و کریستوفر الکساندر قرار دارند که با تسلط به دانش ریاضی فرکتالها، تناسبات و معیارهای جدیدی برای نقد و طرح معماری ارائه داده اند.
منبع: WWW.PICKCAD.COM

معماری و فراکتال

به طور کلی معماری فراکتال را میتوان در دو بخش تقسیم کرد:
یکی معماری فراکتال کلاسیک که در آثار پیشینیان به صورت الهام گرفتن از طبیعت وجود دارد و دیگری معماری فراکتال مدرن است که نهایتا منجر به معماریپرش کیهانی میشود. (در معماری پرش کیهانی طرح ها به صورت فانتزی و دفرمه است)
www.sivilica.com:منبع

 انسان از آغاز تمدن بشری ، در طبیعت می زیست و رشد می کرد . این امر موجب می گشت که طبیعت در ریشه افکار آدمی ، نقشی اساسی پیدا کند و درنتیجه، معماریشان متاثر از نظم طبیعت یا نظم فرکتالی گردد. معماری بنا های یادبود و مذهبی آسیای جنوب شرقی، نمونه ای بارز از ساختار فرکتالی است.در این بناها ، برج های اصلی با مجموعه ای از برج ها احاطه می شود و هر یک از برج ها با برج های کوچکتر احاطه می شوند و این روند تا هشت مرحله یا بیشتر ادامه پیدا می کند. آنها این بنا ها را با افزایش ارتفاعشان که نمادی از تعادل می باشد ، بسط می دادند و همزمان ، بنای مقدسی را در عمق آن جاسازی می نمودند).قمیشی،طبیجی،1393)
الهام گرفتن از طبیعت در معماری کلاسیک را به عنوان نمونه در سه ناحیه ی مختلف آفریقا-اروپا و هند بررسی می کنیم:
یکی از نمونه های بارز معماری فراکتال ساختمانهای یائیلای جنوب زامبیا است. خانواده ی بزرگ به صورت یک حلقه ی مدور است که یک دروازه در بخش انتهایی آن واقع شده است و انبارهای کوچکی در اطراف قرار دارند. با چرخیدن پیرامون این حلقه خانه ها به مرور بزرگتر و بزرگتر می شود تا آنجا که بزرگترین خانه یعنی خانه پدر و پیر فامیل در مقابل در وروردی قرار می گیرد
منبع:www.SID.ir

معماری فراکتال کلاسیک

در جلوی خانه رئیس در بزرگی وجود دارد و یک حلقه ی کوچکتر که تعدادی ساختمان در اطرافش قرار گرفته اند. در انتهای هر دایره ساختمان یک مذبح قرار دارد.

هند
معماری معابد و بناهای یاد بود هند و آسیای جنوب شرقی نمایشی از ساختارهای فراکتالی هستند.همانطور که گفته شد در این بناها هر برج اصلی با مجموعه ای از برج ها احاطه می شود و هر یک ار آن برج ها با برج های کوچکتر احاطه می شوند و این روند تا هشت مرحله یا بیشتر ادامه پیدا می کند.

معبد هندو در اندونزی

معماری کلیسا ها در روسیه (نمونه فرکتال در معماری)

امروزه بحث بازگشت به طبیعت و الگوبرداری از آن ، به عنوان یکی از چالش های مهم در دنیا مطرح شده است.فرم های پایدار طبیعی و فراکتالی این قابلیت را دارند که با کمترین کمیت و مقدار، بیشترین بازدهی و کارایی را حاصل کنند.(یامیر حسین یادگاری، امیر حسین زارعان،1392) چراکه با طبع بشر هماهنگی داشته و کمترین آسیب را به محیط زیست وارد می کنند.(قمیشی، طبیجی،1392) در واقع ، می توان نتیجه گرفت که پیوندی ناگسستنی بین نیاز های انسان امروزی و طبیعت و معماری معاصر به وجود آمده است.
چارلز جنکس در کتاب پارادایم جدید در معماری، هفت گرایش معماری معاصر را بیان میکند. هفت گرایش او عبارت اند از: پیچیدگی، الهام از فرم های طبیعی، الهام از ساختار ها و داده های محیط مصنوعی و کلانشهر ها، ، به کارگیری اشکال حبابی و قطره ای، بهره گیری از نشانه ها و فرمهای بومی، استفاده از شمایل مربوط به کیهان شناسی نو و در نهایت خلق فرمهای مبهمی که میتوانند به صورت های مختلف تعبیر شوند.(وحیده رحیمی مهر،1392)
به عقیده ی او گرایش جدید شامل بنا های ساختارشکن میشود که موزه ی گوگنهایم در بیلبائو اثر فرانک گهری،نمونه ی خوب آن است.
طرح های دیگر معمار معروف "فرانک گهری" مانند دانشکده مدیریت در دانشگاه کیس وسترن در کلیولند، تالار کنسرت والت دیزنی در لس آنجلس، موزه هنر مدرن سامسونگ در سئول و بسیاری دیگر، نمایشی از هندسه فرکتال، علم پیچیدگی و آشفتگی و معماری شدن به جای معماری بودن است.

معماری فراکتال مدرن
منابع:
www.sid.ir
www.sivilica.ir

موزه گوگنهایم در بیلبائو

دانشکده ی مدیریت در دانشگاه کیس وسترن

تالار کنسرت والت دیزنی در لس آنجلس

تصویری از ستون های فرودگاه اشتوتگارت آلمان (فرکتال در معماری)

طراحی ستون های فرکتال در کلیسایی در ژاپن (نمونه فرکتال در معماری)

بنای تئاتر شهر تهران

موزه ی آبادان

در سال 1996 وقتی کارل بوویل کتاب تحقیقی پر نفوذ خود را به نام هندسه فرکتال در معماری و طراحی منتشر کرد، به مرحله جدیدی در رابطه عجیب و متناقض بین معماری و نظریه آشوب رسید. بوویل بیش از هر نویسنده دیگری در معماری ، خود را در ریاضیات آشوب (پیچیدگی ) غرق کرد . او این طور استدلال می کند که هندسه فرکتال وسیله خوبی برای معماری است ، اما به شرطی که عاقلانه استفاده شود .
بالاخره در قرن نوزدهم شرکت معماری یوشیدا یک سری پروژه های بسیار خلاق تولید کرد و در آنها از هندسه فرکتال اشکال فضایی خارق العاده ای خلق کرد . پروژه T که یک پلان بزرگ شهری است ، هندسه فرکتال را اختصاصاً به این نام به نمایش می گذارد . پروژه T عمده ترین و اصلی ترین وسیله حمل و نقل در توکیو است که در قسمت میانی جاده ها و ریل راه آهن قرار گرفته است .
در پروژه .S بالاخره یوشیدا موفق به پیشنهاد یک مجموعه فرکتالی مشود تا بتواند هم سیستم های ((پراکنده )) و هم (( یک جا )) را که به طور هم زمان روی بسیاری از مقیاس ها اجرا می شود ، متحد کند . گذشته از آن که این طرح برای حل ترافیک جاده ها و پیاده روها تهیه شد ، باعث جمع شدن خیل عظیم افرادی که در سطح شهر رفت و آمد می کنند نیز شد . نتیجه آن ، یک منطقه و ناحیه جدید است که وجه مشترک بسیاری از معیارها را در بردارد .

اوج پیشرفت معماری فرکتال

پروژه شرکت یوشیدا

 هندسه فرکتال، بیانگر پیوند ناگسستنی طبیعت و معماری است و نتایج کارهای بزرگ معماران بزرگ نیز خود شاهدی به توجه آنها به این مقوله است و در آخر اینکه هندسه فراکتال کوششی در جهت از بین بردن فاصله ای است که مدت ها است بین انسان و طبیعت ایجاد گردیده. فراکتال ها به وسیله »تکرار« توسعه می یابند . خصوصیت دیگر آنها این است که فرکتال »مرکب« است ؛ با این حال می توان آن را به وسیله الگوریتم های ساده نشان داد . همچنین در طبیعت ، نمونه های فراوانی از فرکتال ها دیده میشود. از آنجایی که انسان از آغاز تمدن بشری ، در طبیعت می زیست و رشد می کرد ، این امر موجب گشت که طبیعت در ریشه افکار آدمی ، نقشی اساسی پیدا کند و درنتیجه، معماری اش متاثر از نظم فرکتالی گردد و در نتیجه فرم های مختلف می تواند به یک اثر معماری منتج شود؛ لذا در این بخش حجم های فرکتالی و آثار معماری مطرح می شود.
استفاده از تناسبات در مقیاس خورد و کلان خود بخشی از فراکتال در معماری می باشد. مطالعه هندسه به طراح کمک می کند که به درک بهتری از جریان جزئیات در پیرامون جهان طبیعی دست یابد . هندسه فراکتالی از زمان شکل گیری هنر معماری اسلامی به نوعی رایج بوده است و عناوین امروزی تحت نام هندسه فراکتالی ، تعابیر جدید دوره معاصر اخیر است. هندسه فرکتال دارای ویژگیهایی است که می توان گفت دارای نگرشی سیستمی است و قابلیت این را دارا است که بتوان به عنوان یک مبانی نظری در طراحی معماری قابلیت استفاده داشته باشد.
نتایجی که از بررسی طبیعت به دست می آید نباید مستقیما درمعماری طرح شود بلکه درمعماری باید به برداشتهایی کلی ازعلوم وقوانین طبیعت ارجاع کرد. فرآیندازجزء به کل وازکل به جزء درخلق معماری اگربا اصول برگرفته ازآموزه های طبیعت توام شود، نتایج پایداری رادرمحصوالت معماری به وجودخواهدآورد.
منبع:
www.SID.ir
www.sivilica.ir
جمع بندی:

نتیجه گیری:
هندسه فراکتال تاثیرمستقیمی برطراحی معماری داشته ودرخلق آثارمعماری با اصول برگرفته ازآموزه های طبیعت، نتایج پایداری درمحصولات معماری به وجودخواهدآمد.

منابع سایت SID:
1 -اشرف گنجویی،محمد علی،فلاح،حسین ،1386 ،هندسه فرکتال در معماری و طراحی، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 -باهنرآموزگار، الهه و همکاران ، 1392 ، هندسه فرکتال یک نگرش سیتمی در فرضیات معماری است، مقاله مستخرج از پایان نامه
نویسنده
3 -دشتی شفیعی ، علی و همکاران ، 1394 ، فراکتال ها و نقش آنان در معماری، سومین کنفرانس علمی پژوهشی افق های نوین در
علوم جغرافیا ، معماری و شهرسازی ایران ، انجمن توسعه و ترویج علوم و فنون بنیادی
4 -رحیمی مهر ، وحیده ، 1392 ، بیان ریاضی از معماری طبیعت در معماری ساختمان، اولین همایش ملی معماری ، مرمت ،
شهرسازی و محیط زیست پایدار
5 -صارمی ، حمیدرضا و همکاران ، 1393 ،کاربرد هندسه فراکتال در معماری اسلامی ، کنفرانس ملی شهرسازی ، مدیریت شهری و
توسعه پایدار
6 -قیمشی، زهرا و همکاران ، 1393 ، نقش هندسه فراکتال در معماری و توسعه پایدار ، دومین کنفرانس بین المللی عمران ، معماری
و توسعه شهری
7 -محمدی ، مرتضی ، 1393 ، هندسه فراکتال در معماری، نشر در سبک های معماری -نیکوس اسالینگاروس، مترجم یاسر زارعی ، 1383 ، معماری، الگوها و ریاضیات، فصلنامه آبادی، سال چهاردهم، شماره 8-9
8-نیکوس اسالینگاروس، مترجم نسیم چیت سازان و نسیم ایران منش ، 1383 ، فرکتال در معماری جدید ، فصلنامه مبانی نظری، هنر
و معماری خانه
9-یادگاری، امیرحسین، زارعان، امیرحسین و همکاران ، 1392 ، طبیعت منبع الهام؛ هندسه فراکتال و معماری ، دومین کنفرانس
ملی عمران و توسعه پایدار ایران
-www.archspace.com
-http://naturalarchitecture.blogfa.com

منابع کلی:

منابع سایت sivilica
1-اسماعیل ضرغامی ، میلاد الفت، نقش هندسه پایدار فراکتال در معماری اسلامی و بازیابی ریشه ها به معماری معاصر، اولین همایش ملی جغرافیا، شهرسازی و توسعه پایدار، تهران،انجمن محیط زیست کومش، دانشگاه صنعت هوایی،1392
2-وحید قبادیان، مبانی و مفاهیم در معماری معاصر غرب، دفتر پژوهش های فرهنگی،1392
3-زهرا قمیشی، زهرا طبیجی، فرهاد علیزاهده افشار،نقش هندسه فراکتال در معماری و توسعه پایدار، دومین کنگره بین المللی سازه و معماری و توسعه شهری،تبریز، دبیرخانه دائمی کنگره بین المللی سازه، معماری توسعه شهری،1393
4-وحیده رحیمی مهر، بیان ریاضی از معماری طبیعت در معماری ساختمان، اولین همایش ملی معماری، مرمت،شهرسازی و محیط زیست پایدار،همدان، انجمن ارزیابان محیط زیست هگمتانه، 1392
5-فرامرز، مرتضی، کاربست گرافیک رایانه ای در رویکرد های نوین معماری و شهرسازی، دومین کنفرانس بین المللی معماری و سازه، تهران، دانشگاه تهران، قطب علمی فناوری معماری پردیس هنر های زیبا، 1390
6-بقایی، نقش سازه در ساختار زیبایی شناسی معماری معاصر ، نشریه هویت شهر، سال سوم، شماره 4، بهار وتابستان 1388
7-میریان، ریاضیات و ارتباط آن با نقش اسلامی در ابنیه ها و مساجد ایران، کتاب ماه هنر، شماره 195، آذر 1391

منبع کلی: