معماری پارامتریک
معماری پارامتریک
این معماری سبک جدید و تکامل یافته ی معماری است. فرمی از کمک طراحی رایانه و فنآوری به(CAD) که به عنوان ابزاری برای طراحی پروژه های ویژه است و به طراحان برای بهینه سازی و بهبود پروژه هایشان کمک کرده است.
معماری پارامتریک دارای پارامترهایی برای طراحی طیفی از پروژه ها در مقیاس کوچک و مقیاس بزرگ طراحی شهری است.
در طی سال ها هم کنشگرهای طراحی به نحوی توسعه یافتند تا در مدلسازی پارامتریک تحول ایجاد و سبب آزادی در طراحی شده است. معمار ایتالیایی «لوئیچی مورتی» از اولین معمارانی است که بر روی معماری پارامتریک با کاربرد ریاضیات برای خلق اشکال جدید کار کرده است.
در سال ۱۹۵۷ وی موسسه ای برای تحقیقات عملی و ریاضیات کاربردی تاسیس کرد تا به مدلسازی پارامتریکی برای فرم جدید با استفاده از نظریه های نوین ریاضی در طراحی برسد.
در این مقاله سایت آرشیتکت مجید بختیاری شما را بیشتر با این سبک مدرن آشنا می کند.
مقدمه
طراحی پارامتریک به زبان ساده اشکال و فرم هایی به ما می دهد که ماهیتی منحنی و خمیده دارند . در طراحی پارامتریک از قوانین معماری تبعیت نمی شود و بر خلاف سایر سبک های معماری از فرم آزاد و پیوسته ای استفاده می شود .
این سبک از طراحی با استفاده از الگوریتم امکان مدلسازی سه بعدی را فراهم کرده است که این امر باعث شده بدون این که به کیفیت طراحی خدشه ای وارد شود ، فرایند طراحی و ایجاد اشکال نوین و پیچیده سرعت و سهولت بیشتری داشته باشد .
امکان ساخت و نصب در سایت ساختمانی مدل هایی که به کمک سبک پارامتریک آماده می شوند وجود دارد که این کار به صورت دیجیتالی یا پرینت سه بعدی انجام می شود .
ساختمان هایی که طراحی پارامتریک دارند با ساختارهای منحنی و کمانی خود از ساختمان های معمولی ، جعبه مانند و مستطیل شکل متمایز هستند . در طراحی پارامتریک گیاهان ، گل ها ، پیله های پروانه ، بال های حشرات ، مولکول های آب ، لانه پرندگان و به طور کلی هر آنچه در محیط پیرامون و طبیعت وجود دارند می توانند منبع الهام و ایده برای معماران باشند .
تاریخچه معماری پارامتریک :
اولین معماری که از عبارت معماری پارامتریک استفاده نمود یک فرد ایتالیایی به نام لوئیجی مورتی بود . این نوع از معماری که باعث ادغام شدن هدف طراحی و نتیجه طراحی می شود در سال 1990 پا به عرصه وجود گذاشت و در اوایل قرن بیست و یکم با ایجاد هندسه ها و ساختارهای پیچیده از طریق تعامل داشتن عناصر با همدیگر ، پیشرفت چشمگیری کرد و بسیار مطرح و برجسته شد . یکی از اولین نمونه های سبک پارامتریک ، معماری وارونه کلیسا توسط آنتونیو گائودی را می توان نام برد که در طرح خود توانست قوس های معکوس را با استفاده از زنجیرهای آویزان ایجاد کند . جالب است بدانید که از طراحی پارامتریک ابتدا در طراحی هواپیما و بعد در خودرو سازی استفاده می شد و به تدریج با پیشرفت صنعت ساخت و ساز وارد دنیای معماری شد.
معماری پارامتریک چیست؟
طراحی پارامتریک یک روش طراحی است که در آن ویژگیهایی مانند عناصر ساختمان و اجزای مهندسی بر اساس فرآیندهای الگوریتمی شکل میگیرند تا دستکاری مستقیم. در این رویکرد، پارامترها و قوانین رابطه بین هدف طراحی و پاسخ طراحی را ایجاد میکنند.اصطلاح پارامتریک به پارامترهای ورودی اشاره دارد که به الگوریتم ها وارد می شوند.
اصل طراحی پارامتریک را می توان به عنوان طراحی ریاضی تعریف کرد، که در آن رابطه بین عناصر طراحی به عنوان پارامترهایی نشان داده می شود که می توانند برای ایجاد هندسه های پیچیده مجددا فرموله شوند، این هندسه ها بر اساس پارامترهای عناصر، با تغییر این پارامترها هستند. اشکال جدید به طور همزمان ایجاد می شود.


طراحی پارامتریک آنالوگ :
مدل نیروی وارونه از ساگرادا فامیلیا، موزه ساگرادا فامیلیا :
یکی از اولین نمونه های طراحی پارامتریک، مدل وارونه کلیساها توسط آنتونیو گائودی بود. او در طراحی خود برای کلیسای کلونیا گوئل، مدلی از ریسمانهایی را ایجاد کرد که با شات پرنده وزن شده بودند تا سقفها و طاقهای طاقدار پیچیدهای ایجاد کنند. با تنظیم موقعیت وزنه ها یا طول رشته ها، او می توانست شکل هر طاق را تغییر دهد و ضربه را بر روی قوس های متصل مشاهده کند. او یک آینه را در پایین مدل قرار داد تا ببیند وقتی در سمت راست ساخته می شود چگونه ظاهر می شود.

سالن خروج فرودگاه بین المللی شنژن بائوآن :
طبیعت اغلب به عنوان الهام بخش معماران و طراحان بوده است. فناوری رایانه ابزارهایی را در اختیار طراحان و معماران قرار داده است تا پیچیدگی های مشاهده شده در طبیعت را تحلیل و شبیه سازی کنند و آن را در اشکال ساختاری ساختمان و الگوهای سازمانی شهری به کار ببرند. در دهه 1980، معماران و طراحان شروع به استفاده از رایانههایی کردند که نرمافزارهای توسعهیافته برای صنایع هوافضا و تصاویر متحرک را برای «جانبخشی» به کار گرفتند.

یکی از اولین معماران و نظریه پردازانی که از رایانه برای تولید معماری استفاده کرد، گرگ لین بود. معماری حباب و فولد او نمونه های اولیه معماری کامپیوتری هستند. ترمینال جدید 3 فرودگاه بین المللی شنژن بائوآن که در سال 2013 تکمیل شد، توسط معمار ایتالیایی ماسیمیلیانو فوکساس با پشتیبانی از طراحی پارامتریک شرکت مهندسی Knippers Helbig طراحی شده است. این به عنوان نمونه ای از استفاده از فناوری های طراحی و تولید پارامتریک در یک ساختمان در مقیاس بزرگ عمل می کند.
در طراحی کلی معماری، تمامی جنبه های طراحی و ابعاد آنها را می توان به عنوان پارامترهایی از قبیل مکان، جهت، شکل، تابش خورشید و غیره در نظر گرفت.
فرآیند تکراری رویکردی برای بهبود مستمر یک مفهوم، طرح یا محصول است. سازندگان یک نمونه اولیه تولید میکنند، آن را آزمایش میکنند، آن را تغییر میدهند و چرخه را با هدف نزدیکتر شدن به راهحل تکرار میکنند.
طراحی شهری :
شهرسازی پارامتریک بر مطالعه و پیشبینی الگوهای سکونتگاهی تمرکز دارد. معمار Frei Otto اشغال و اتصال را به عنوان دو فرآیند اساسی درگیر در تمام شهرنشینی شناسایی می کند. فرآیندهای پارامتریک میتوانند به بهینهسازی گردش عابر پیاده یا وسیله نقلیه، جهتگیری بلوک و نما، و مقایسه عملکردهای مختلف گزینههای طراحی شهری متعدد کمک کنند.
تکنیکهای طراحی پارامتریک، معماران و طراحان شهری را قادر میسازد تا به بافتهای مختلف شهری، چالشهای زیستمحیطی و مسائل اجتماعی بهتر رسیدگی کنند و به آنها پاسخ دهند. با ادغام داده ها و تجزیه و تحلیل در فرآیند طراحی، شهرسازی پارامتریک اجازه می دهد تا راه حل های آگاهانه و سازگارتر برای چالش های طراحی شهری، که در نهایت منجر به محیط های شهری انعطاف پذیرتر و پایدارتر شود.
طراحی صنعتی :
با پیشرفت تکنولوژی و بهبود کیفیت زندگی افراد، عواملی که بر نتیجه نهایی طراحی داخلی و مبلمان تاثیر می گذارند، بیشتر و بیشتر می شود. فضا، فرم، رنگ، خط، نور، رنگ، الگو و بافت همگی عناصر تاثیرگذار هستند.
روش طراحی پارامتریک امکانات طراحی بیشتری را برای طراحان صنعتی به ارمغان می آورد. روش طراحی پارامتریک به طراحان مبلمان فرصت هایی می دهد تا ساختارهای مبلمان پیچیده تر را به چالش بکشند و اشکال پیچیده تری ایجاد کنند. هنگام برخورد با مشکلات ارگونومیکی، روشهای طراحی پارامتریک میتوانند به طراحان کمک کنند تا سناریوهای دیجیتالی واقعی را ایجاد کنند و مفاهیم طراحی راحتتری را ارائه دهند.
استفاده از جداول طراحی در صنعت مبلمان برای اجرای طراحی پارامتریک زمانی مفید است که یک سفارش بزرگ با اندازه های مختلف از همان مدل مبلمان انجام شود، زیرا زمان کار و احتمال خطا را کاهش می دهد.
طراحی ساختمان یک کار خلاقانه است که در آن هنرمند و مهندس همزمان (معمار) سازه را با در نظر گرفتن عوامل متعددی مانند بودجه، نیاز سرمایه گذار، شرایط آب و هوایی محلی، خواص مصالح، ویژگی های خاص سایت و ساخت، برنامه ریزی می کنند. از جمله ظرفیت های پیمانکاران همه اینها می توانند به عنوان محدودیت های مدل عددی در نظر گرفته شوند که همسویی طراحی را با انتظارات کاربر آینده تعیین می کنند. انقلاب در زمینه طراحی ساختمان، به عنوان اثر دیجیتالی شدن گسترده و اجرای فلسفه BIM در فرآیند، امکانات کاملا جدیدی را برای مفهوم سازی عملکرد ساختمان و آزمایش با فرم، ریتم یا ترکیب آن باز کرد. ابزار خاصی که به چنین رویکردی کمک می کند، طراحی پارامتریک است، جایی که مفهوم معمار از ساختمان به عنوان یک فرآیند تکراری برای حل توابع ریاضی صریح توسعه می یابد.
از معروف ترین معماران این سبک معماری به زاها حدید، پاتریک شوماخر، فرناندو رومرو، فرانک گری، سانتا کالاتراوا و برنهارد فرانکن میتوان اشاره کرد که در ادامه نمونه کارهای این معماران عزیز را مشاهده میکنید.




معروف ترین نرم افزارهای طراحی پارامتریک :
نرم افزارهای راینو و پلاگین گرس هاپر از جمله حرفه ای ترین نرم افزارهایی هستند که به صورت تخصصی در طراحی پارامتریک در میان معماران و طراحان رواج داشته و جهت ترسیمات پارامتریک از آن ها استفاده می کنند . از جمله مزیت های این نرم افزارها این است که بدون نیاز به دانش برنامه نویسی به طراحان اجازه می دهد تا طرح ها و ایده های خلاقانه خود را اجرا نمایند . نرم افزار سالیدورک و نرم افزار کتیا از دیگر نرم افزار های محبوب و رایج در این زمینه هستند .
بهترین متریال ها جهت استفاده در طراحی پارامتریک :
سبک پارامتریک جز سبک های مدرن در معماری می باشد که امروز با تمایل مردم به سبک های مینیمال بسیار محبوب و مورد توجه قرار گرفته است . البته باید اذعان کرد هنوز هم سبک های کلاسیک و نما رومی در جامعه طرفداران خاص خود را داشته و مورد استقبال است . با این حال با گسترش سبک های مدرن نیاز به ساخت مصالح سبک با نعطاف پذیری بالا که در عین حال از استحکام و مقاومت خوبی نیز برخوردار باشد بسیار احساس میشود . در ادامه به دو نمونه از بهترین مصالح جهت اجرا در طرح های پارامتریک می پردازیم :
1- بتن جی اف ار سی ( gfrc) :
جی اف آر سی یکی از بهترین متریال ها جهت اجرا و نصب چه در فضای داخلی و چه در نمای بیرونی سازه ها در معماری پارامتریک می باشد . gfrc نوعی بتن مسلح شده با الیاف شیشه می باشد که استحکام آن چندین برابر بتن معمولی است و عایق حرارتی و عایق صوتی خوبی بوده و در برابر آتش سوزی و حریق مقاومت آن تابع کلاس A1 مواد نسوز می باشد . بتن پیش ساخته جی اف آر سی قابلیت مونتاژ و نصب سریع آسان را داشته و به دلیل انعطاف پذیری بالا جهت تحقق ایده ها در طراحی های متنوع و خلاقانه مناسب است .

2- بتن اکسپوز :
پنل بتن اکسپوز یکی دیگر از مصالحی است که در سال های اخیر و با پیشرفت در سبک های معماری وارد عرصه ساخت و ساز شده است . داشتن سطح صاف و صیقلی و بدون خلل در کنار وزن سبک و رنگ خاکستری طبیعی این بتن پیش ساخته را به عنوان گزینه ای مناسب جهت اجرای سبک های نوین معماری همچون معماری پارامتریک و مینیمال تبدیل کرده است . داشتن ماندگاری و طول عمر بالا ، نظافت آسان ، نصب راحت و سریع هم به صورت خشک و هم دوغابی ، قابلیت سفارش در ابعاد و رنگ های مختلف ، قیمت مناسب و اقتصادی بودن ، سازگاری با محیط زیست ، وزن کم و سبک بودن در عین داشتن مقاومت بالا از جمله مزیت های این متریال نوین می باشد . همچنین رنگ خاکستری این بتن باعث شده تا دست طراحان داخلی باز باشد و بتوانن در دکوراسیون داخلی رنگ های متنوعی را با این بتن تلفیق نموده و فضایی زیبا و دل نشین فراهم نمایند .

طراحی پارامتریک چه ویژگی هایی دارد؟
طراحی داخلی پارامتریک محدودیت مقیاس و فضایی ندارد به عبارت دیگر شما می توانید ایده های طراحی ویلای خود را برای متراژ بزرگ تا کوچک در این طرح پیاده سازی کنید.
با طراحی پارامتریک در شهرسازی می توانید تمامی متریال ها را به طور کامل آنالیز کرد، محاسبات سازه ای دقیق انجام داد و فرایندهای ساختمانی و تکنیکی را با دقت بالا به سرانجام رساند .
از ویژگی های شاخص طراحی شهری پارامتریک می توان به استفاده از متغیرهای خلاقانه و متفاوت به کمک فرایندهای طراحی دیجیتال در برنامه های کامپیوتری اشاره کرد.
در کشورهای پیشرفته برای استفاده از تمامی قابلیت های طراحی پارامتریک، از ربات ها کمک می گیرند.
شما می توانید متغیرهای مختلف مثل میزان بودجه، شرایط محل ساخت، اقلیم و غیره را با یکدیگر در نظر بگیرید و با توجه به وضعیت خاص هر پروژه معماری، بهترین راه حل را پیشنهاد دهید.
نتیجه گیری
کاربرد اصول معماری پارامتریک به شما این امکان را میدهد که مفهوم و منطق هندسی پشت فرمها را درک کنید. آشنایی با سمبلها، الگوریتمها و برنامههای کامپیوتری به شما کمک میکند تا از روند پیدایش احجام و ویرایش آنها آگاه شوید و بتوانید پیچیدهترین فرمهای معماری را تولید کنید.