پایان نامه رایگان درمورد میتوان، طبیعت، معماری

دانلود پایان نامه

کشش غشایی میشود.
نمونههای معماری: در نمایشگاه دهه هفتاد ازوکای ژاپن و طراحی پاویلون فوجی139 توسط معمار ژاپنی یعنی یوتاکا موراماتا140 میتوان یک سیستم پنوماتیک را مشاهده کرد. که این سازه از 16 قطاع ساخته شده است که هر قطاع 4 متر عرض دارد. (شکل 52) نمونه دیگر پاویلون یونایتداستیتز با طرح دیوید کایگر میباشد. که سقف این پاویلون از ترکیب شبکه کابلی وغشاهای بادی ساخته شده است. (شکل 53)
ت
شکل 52-پاویلون فوجی، طرح موراماتا، 1970(تصویر سمت راست)
شکل 53-پاویلون یونایتداستیتز، طرح دیوید گایگر،1970 (تصویر سمت چپ)
با توجه به مثالهای معماری ذکر شده در بالا میتوان کاملاً درک کرد که با بکارگیری اصول و تئوریهای موجود در طبیعت میتوان دهانههای وسیعی را پوشش داد که نه تنها به فرمی ایدهآل خواهم رسید بلکه با حداقل مواد وعناصر به بهترین فرم سازهای نیز دست خواهیم یافت. (جاویر سنوزیان، 1389)

4-3-3-7- سازههای ژئودزیک (سازههای متشکل از سطوح هندسی) در طبیعت

طبیعت منشاء اشکال شش و سه وجهی میباشد که آنها را میتوان در سلولهای کروی یا حبابها مشاهده نمود. خواه آنها سلولهای ارگانیزمهای پیچیده طبیعی باشند و خواه به اشکال دیگر، زمانی که این اشکال تحت فشار بر اثر تجمع، تشکیل یک گروه را میدهند، اشکالی پدید میآید که محورهای تلاقی آنها زوایایی در حدود 120 درجه را تشکیل میدهند.البته سطوح این اشکال سطوحی کشسان میباشد که تنشهای کششی در آن وجود دارد که مشابه این اشکال را میتوان در روی پوسته سخت لاکپشت و یا پوست زرافه مشاهده نمود. (شکل 54)
این اشکال را میتوان در شکل داخلی کندوی عسل نیز دید. زنبور عسل کارگر ساده شکل شانه عسل رابا جویدن رسوبات مومی و ترشحات بزاقی خود به صورت سلولهای شش ضلعی میسازد و سپس این اشکال را به یکدیگر متصل میکند. (شکل 55)این پدیده همیشه منبع الهام فیلسوفها، طبیعت شناسان و ریاضیدانان قرار گرفته است.

شکل 54- اشکال شش ضلعی موجود در پوست سخت لاک پشت
شکل 55- اشکال شش ضلعی موجود در کندوی زنبور عسل

رادیولاریاها به صورت ارگانیزمهای تک سلولی ثابت و یا به صورت پلارنکتونهای میکروسکوپیک هستند. که بیشتر در آبهای شور و تعدادی در آبهای شیرین زیست میکنند. یک رادیولارین141 شکل عمومی کروی رادارد که ترکیبی از سیلیکون استخوانی، استرونتیوم یا چیتین (جسم استخوانی) میباشد که در محتویات داخل سلولی یعنی پروتوپلاسم غوطهور هستند. این شبکه استخوانی مشابهت زیادی به حبابهای جدا از هم دارد. و انرژی و کشش سطحی موجود در پیرامون آن گاهی اوقات باعث بوجود آمدن ظاهری شش ضلعی میشود و گاهی اوقات باعث ایجاد فرمهای کنگرهایی و سوراخدار میشود تا پروتوپلاسم بتواند موادغذایی در حال حرکت را به تله بیندازد.
یکی از نمونه طرحهای اجرا شده با استفاده از سطوح هندسی شش وجهی ترمینال فرودگاهی TWA با طرح ارو سارنن میباشد. که در شکل زیر میتوان شباهت ساختمان فرودگاه را با اشکال حبابی مشاهده کرد. (شکل 56)

شکل 56- سطوح شش وجهی ترمینال تی. دبلیو. ای، طرح ارو سارنن
البته گفتنی است که فولر تلاشهای زیادی در معرفی ساختارهای ژئودزیک داشته با این حال اگر باکمینسرفولر142 ساختار استخوانی متاکارپال بالهای یک کرکس را نیز که به صورت ساختاری سه بعدی است میدانست، مطمئناً خالق سازههای شگفتانگیز دیگری نیز میشد. (شکل 57)
هرچند او درباره ساختارهای رادیولاریاها و آغازیان اطلاعات داشت. و او بر این باور بود که کاراترین ساختارهای شبکهای با یک فرم کروی و باترکیبات شش ضلعی یا سه ضلعی که ژئودزیک خوانده میشود ساخته میشوند (ساختاری که او آن را کشف کرد)، یک سازه ژئودزیک متشکل از یکسری قطعات چهاروجهی است که شکلی کروی دارند و هرگز تغییر شکل نمییابند. این ساختار ترکیبی بسیار سخت، سبک و منظم و ساده است که دارای عناصر قابل پیشساخته شدن است. به تعبیری دیگری این سازه ترکیبی است که به آسانی و در مدت کم و باهزینه کم ساخته میشود. (سامان صادقی، 1386) (شکل 58)

شکل 57- استخوان متاکارپال بال یک کرکس
شکل 58- گنبد ژئودزیک، ایالات متحده، پاویلون در منترال، باکمینستر فولر، 1967

4-3-3-8- ساختارهای کابلی کشسان در طبیعت

شبکه کابلی تار عنکبوت یکی از سازههایی است که دارای بالاترین خاصیت الاستیک و مقاومت، با کمترین عناصر مادی بکار رفته در آن است. (شکل 59) که از این خاصیت و تئوری بکار رفته در آن، 8000 سال پیش از میلاد مسیح چادرنشینان قبیلهها در چادرهای ساخته شده از پوست حیوانات خود بهرهگیری کردهاند. (سامان صادقی، 1386) همچنین تارهای عنکبوت از سیمهای فولادی با همان قطر قویترند و دارای خاصیت کشسانی هستند که به آنها اجازه میدهد 25/1 برابر سیمهای فولادی کش بیایند. این ساختارهای سبک، ظریف و مقاوم توجه مهندسان را به خود جلب کردهاند. مهندسین آنها را برای خلق مفهوم کابلهای کشسان به کار میگیرند. تارهای عنکبوت به عنوان نمونه اولیه سازههای ساختمانی پلهای معلق به کار میروند که با تنوعی که دارند یک پدیده هنر مهندسی به شمار میروند.

شکل 59- تار عنکبوت، نمونه سازه کابلی طبیعی
در کنار عنکبوت همان مدل ساختمانی را میتوان در مدلهای طبیعی دیگر نظیر پاهای پرهدار مرغان آبی، بالههای ماهی و بالهای خفاش نیز به خوبی مشاهده کرد که در آنها دندههای ساختاری در یک سطح غشایی توزیع ش
ده و در آن محکم شدهاند.
در ساختمانسازی با کابلهای کشسان، عنصر باربر اصلی، شبکه فولادی است- کابلها یا سیستمهایی از کابلهای فولادی که بر روی آن غشاهایی از مصالح مختلف میتواند قرار گیرد. چنین ساختارهایی برای پوشاندن فضاهایی که نقاط تکیه گاهی آنها فاصله زیادی با هم دارند کارایی بالایی دارند. (محمدرضا مجاهدی،1386)در سال 1950 معمار متیو نویکی143 اولین سازه شبکه کابلی را طراحی کرده که این پروژه برای یک میدان گاوبازی (شکل 60) طراحی شده بود. فرای اتو نیز در سقف استادیوم المپیک مونیخ (1972)(شکل 61) از تارهای مستحکم عنکبوت الهام گرفته است. (سامان صادقی، 1386)

شکل 60- میدان گاوبازی، معمار میتو نویکی، 1950 (تصویر سمت راست)
شکل 61- استادیوم المپیک مونیخ، اثر فرای اتو، 1972 (تصویر سمت چپ)

4-3-3-9- سازههای قوسی در طبیعت

یکی از جالبترین و شگفتانگیزترین سازههای موجود در طبیعت پوسته تخممرغ میباشد. که این پوسته دارای دو خصوصیت منحصر به فرد میباشد اول شکل منحنیوار خاص آن و دوم ماده بسیار سخت تشکیل دهنده آن است. همچنین پوسته دانههای آجیل مانند گردو، بادام، نارگیل، پوسته خارجی حشرات، پوسته بیرونی انواع بذر ودانهها نمونههای مشابهی از این گونهاند.این ساختارهای طبیعی به واقع دارای سختی و مقاومت زیاد نسبت به نمونههای سازهای تخت مشابه هستند.
در بدن انسان، ساختارهای قوسی شکل عضوهای حیاتی بدن را محافظت میکنند از جمله: جمجمه کار محافظت از مغز را برعهده دارد و یا قفسه سینه حفاظت از قلب، کلیهها و دیگر اعضا را برعهده دارد. در پوستههای قوسی شکل تمامی تنشها در تمامی پوسته توزیع و در نهایت به تکیهگاهها منتقل میشود.جنس پوسته نیز از مواد قالبپذیری چون بتن، گلرس، مواد پلاستیکی و… میتواند انتخاب شوند.اما موادی چون چوب، فلز، آجر یا سنگ نیز با قرارگیری در کنار یکدیگر میتوانند فرم و سطوح منحنی و قوسی را پدید آورند.
اصول سازهای موجود در پوستههایی چون صدفها و پوست تخممرغ کاملاً میتواند در معماری نیز صادق باشد. چرا که ساختار بهینه این پوستهها چه از نظر بکارگیری حداقل عناصر مادی با بیشترین توانایی باربری و انتقال نیروها، همچنین کمترین ضخامت ممکنه، خصوصیات بارزی است که بهرهگیری آن در معماری باعث بهینهسازی سازهای خواهد شد. دراینجا گفتنی است که صدفهای دو تکهای با وجود ضخامت کم پوستهها، حداکثر مقاومت را دارا میباشند بدون اینکه مواد زیادی در ساخت آن بکار رود یعنی سازهها میتوانند مقاوم باشند حتی با وزن کم، همچنانکه میتوان در ساختارهای بیولوژیکی مشاهده کرد. بمانند صدفهای دریایی که در ساختار آن از توده جرمی زیاد پرهیز شده است.برای افزایش سختی سطح با استفاده از تغییر در فرمهای منحنی انواع مختلف پوسته، میتوان به نمونههای زیر اشاره کرد: 1- پوسته با قوس استوانهای 2- پوسته گنبدی شکل 3- پوستههای شبه هذلولی 4- سطوح سهمیوار.
نمونههای مصداقی: یکی از نمونه پروژههای اجرا شده دراین گروه سازهها تالار کنفرانس ام. آی. تی144 با طرحارو سارنن (1953- 1956) میباشد. (شکل 62)

شکل 62- تالار کنفرانس ام. آی. تی، طرح ارو سارنن
اگر بخواهیم نمونههای ممتاز دیگری را در این مورد مثال بزنیم میتوانیم به یکی از کارهای فلیکس کاندلا145با عنوان کلوب شبانه جاکاراندااشاره کرد.
وقتی در پروژه کلوب شبانه146 خوب دقت شود میتوان این حس را درک کرد که خود طرح سقفی را با این شکل فرمی و با توجه به حرکات آب دریا به طراح القا کرده است و وقتی طرح از دید پرنده رویت میشود گویی شبیه قورباغهای است که از آب بالا آمده و هنگامی که دیدی نزدیکتر به آن داریم بمانند بادبان افراشته شده یک قایق، نمایان میشود که اگر ژرف بنگریم سازگاری این طرح با محیط اطراف خود را واقعاً درک میکنیم. (سامان صادقی، 1386) (شکل 63)

شکل 63- کلوپ شبانه جاکاندرا، طرح فلیکس کاندلا

4-3-3-10- اسکلت بدن جانداران

استخوانها اجزای قاب اسکلتی بدن حیوانات میباشند که وزن بدن آنان را حمل میکنند و بنابراین میتوان آنها را با سازههای متشکل از تیر و ستون که در ساختمانهای بزرگ امروزی به کار میروند، مقایسه کرد. اجزایی از این قاب اسکلتی که کارایی سازهای ندارند و فقط باعث افزایش وزن اسکلت میشوند به تدریج حذف خواهند شد.
به عنوان نمونه، بنای دفاتر مرکزی سوئیس ری در لندن اثر فاستر را میتوان نام برد که سازه آن نیمرخی مخروطی شکل دارد با شبکه قطری از تیرهای فولادی که به وسیله حلقههای فولادی افقی، دارای آرایش منظم، محکم میشوند. این سازه دیاگرید147 نامیده میشود. (شکل 64) شکل سازه آن از یک اسفنج دریایی الهام گرفته شده که این جانور کوچک آبزی یک استخوانبندی بیرونی آهکی یا سیلیکونی با هندسه منظم و بسیار جالب توجه برخوردار است. (شکل 65)بنابراین این بنا با الهامگیری از ساختار اسفنج دریایی توانسته به فرم انعطافپذیر در خارج، فضای انعطافپذیر داخلی و افزایش مقاومت در برابر نیروی جانبی، سهولت حرکت باد از اطراف آن و کاهش تکانهای ناشی از باد در ارتفاع زیاد و غیره دست یابد. (محمدرضا مجاهدی (و) الهام سرکردهئی، 1386)

شکل 64- بنای دفاتر مرکزی سوئیس ری در لندن، اثر نورمن فاستر
شکل 65- اسفنج دریایی

4-4- بیونیک و مصالح
4-4-1- نقش مصالح در معماری عصر حاضر با نگاهی به طبیعت

با بررسی نحوه نگرش معماری به طبیعت و برخوردهای مختلف این دو میتوان نگاهی مشابه به مصالح را در این دورهها نیز د
ید. در اینجا لازم میدانم در باب برخورد معماری با مصالح تفاوت دو موضوع “استفاده از نگرش طبیعت در مصالح” و “استفاده از کالبد مصالح طبیعی” بحثی گستردهتر صورت گیرد. در معماری پایدار استفاده از مصالح برگرفته از طبیعت، همواره مطرح بوده است.این اتفاق گاهاً به منظور استفاده از پایداری این مصالح در معماری و گاهی نیز به منظور نزدیک شدن معماری به طبیعت در ظاهر صورت میپذیرد. چنانچه استفاده از سنگهای طبیعی و نخراشیده در پروژههای معماری و یا استفاده از گل و خشت در معماری ایرانی و یا حتی گاهی پوشاندن سطوح داخلی و بیرونی بنا به وسیله گیاهان خود گواه این مدعا است. اما در این جا منظور از “استفاده از نگرش طبیعت در مصالح” کاربرد مصالح در معماری است با تحلیل تمام ویژگیهای آن. این نوع برخورد (استفاده از نگرش طبیعت در مصالح)، برخلاف روش “استفاده از کالبد مصالح طبیعی”، همیشه استفاده مستقیم از

پاسخی بگذارید