سبک معماری بیونیک (زیست محیطی)

مفهوم واژه ي بيونيک
واژه ايي به نام “بيونيک” از ترکيب دو لغت “بيولوژي” و “تکنيک” به معناي زيستار شناختي يا بکارگيري اندام‌هاي ساختگي طبيعت که به فارسي “زيست فني” ميباشد بيان گرديده است.
بيونيک را علم سيستم‌هايي که شالوده و پايه ي تمامي سيستم‌هاي زنده‌اند ميدانند. امروزه هرجا سخن از تکنولوژي به ميان مي‌آيد تصوير همان دستاوردهاي مهم تکنولوژي به ذهن مي‌آيد اما اگرکمي به مسيرتکنولوژي دقت کنيم هر پديده صنعتي يا ساختماني، از الگوي زنده طبيعت الهام گرفته است. هم اکنون بيونيک از هر جهت، هنر به کارگيري دانش سيستم‌هاي زنده در حل مسائل فني است. از رهاورد تحقيقات علمی، با تلفيق دو واژه «بيولوژي» و «تکنيک»، ‌علم «بيونيک» را به عنوان دانشي که مسايل فني را از را ههاي زيستي حل مي‌کند، بنا نهاده‌اند.

معماري بيونيک و آشنائی با آن
انسان از بدو پيدايش تاكنون در طبيعتی که همواره براي او ناشناخته بود، به كندوكاو مشغول بوده است. در طبيعتي كه  زماني او به تدريج از دل طبيعت واژه تكنولوژي و هنر را بيرون كشيد وآنها را براي تركيب در ذهن خود پرواند و حاصل آنرا طي قرنها به زبانهاي مختلف بازگو كرد. بنابراين لازم است ارتباطي با اصول منطقي و علمي بين سيستمهاي ماشيني و سيستم‌هاي زنده پديدار شود روح بخشيدن به ساختمان يکي از تمايلات معماري بيونيک است که با توجه به قدرت سازه براي تنفس ( زنده‌نمايي )، به کمک خطوط مستقيم يا منحني خالص و القاء آهسته تماميت سازه به آن دست پيدا مي‌کنند و مهم ترين چيز براي معماري بيونيک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.

از بدو آفرينش زمين، طبيعت خود، تبديل به طراح و معمار نهايي شده است طي اين مدت گياهان و جانوران توانسته‌اند با تزئينات و طراحي‌هاي لازم بر مشکلات محيط زيست خود فائق آيند و انسان نيز درطول زندگي خود، هميشه سعي داشته براي ساخت و طراحي مکانها و وسايل مورد نياز خود از طبيعت و محيط زيست اطراف خود الهام بگيرد.

بعنوان مثال:1-خفاش.   2-دلفين‌ها   3-عنکبوت ها   4- زنبورها   5-موريانه‌ها

تقليد از طبيعت مزاياي بسياري دارد. هر جاندار کنوني داراي چندين ميليون سال تکامل است، در اين فاصله زماني طبيعت هر چه را که سازگاري نداشته از بين برده است و اين اميدواري را بوجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآيند تکامل، مکانيسم‌هاي جديد فناوري را از روي موجودات زنده نسخه‌برداري کند.

بيونيک يا علم بررسي نظام حيات جانداران، امروزه به عنوان يکي از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic ) معرفي گرديده است. در واقع عوامل مهمي که در طبيعت وجود دارد و انسان براي ساخت بناهاي خود از آنها استفاده نموده، ميتوان به موارد زير اشاره کرد:
1-پوسته يا جلد   2- ساختار   3- آراستن   4- انرژي

بيونيک در واقع شامل سه بخش است:
علم سيستم هايي که کار آنها از سيستم هاي زنده گرفته شده است ( ساختار اصلي )
علم سيستم هايي که خصوصياتي شبيه خصوصيات سيستم هاي زنده را دارند. ( مکانيزم ها )
علم سيستم هايي که از نظر ظاهر به سيستم هاي زنده شبيهند ( دريافت هاي حسي فرم )
و در واقع هر محصول سه عنصر اصلي بنامهای ساختار، مکانيزم و فرم را داراست و روابط عملکردي موجود با فرم و مواد به صورت زير مي باشد:
آناليز فرم :  1-فرم پايه  2-فرم پيچيده  3-تعين تناسبات و اندازه  4 – آناليز مکانيزم  5-آناليز رابطه ي فرم  6- آناليز رابطه ي عملکرد

طراحي بر اساس بيونيک يا بيوديزاين را ميتوان بصورت زير بيان کرد:
1-انتخاب موجودزنده  2-شناسايي خصوصيات زيستي  3-محيط زندگي  4- عکس العمل ها   5-خصوصيات فيزيکي  6-روابط سيستماتيک

الف) شناسايي خصوصيات معماري
– ساختارهاي داخلي روابط سيستماتيک
– پيکره اصلي موجود: تناسبات هندسي، مواد و نسبت ها

پيشگامان معماري بيونيک و نمونه های آن
آنچه تحت عنوان معماري بيونيک به بحث در مورد آن پرداخته ايم مقوله ايست که از آغاز زندگي انسان با او همراه بوده است! قرنهاست که بشر با طبيعت به سر برده و خود از آن الهام مي گيرد. لئوناردو داوينچي، يکي از اولين کساني بود که براي حل مسائل زمانش به جستجو و تحقيق در ساختار جانداران پرداخت.

يکي از بهترين طرح‌هاي شناخته شده از علم بيونيک اثر لئوناردو داوينچي که ماشين پرنده را بر اساس ساختمان بدن يک خفاش طراحي کرد. حدود 400 سال بعد ماشين پرنده با الهام از خفاش ساخته و در ساخت زيردريايي‌ها نيز از بدن دلفين الهام گرفته شده است. چارلي لوكستون از پيشگامان عرصه معماري بيونيك از كساني است كه ما را به طراحي طبيعت برمي گرداند تا به چگونگي معماري، طراحي و مهندسي، نظام موجود در معماري طبيعت را پي ببريم.

معماري را مي توان علم حيات مصنوعي ناميد علمي مانند آنچه در جهان طبيعت و نظام تکرار و پاسخ اصول بيولوژيکي و ژنتيکي اتفاق ميافتد. معماري بارها از ساختار ها و اشکال طبيعي و طبيعت الهام گرفته است .

ذهنيت بيونيک و ارگانيک مهمترين روند قرن بيستم بوده و ساليوان، رايت و لوکوربوزيه همگي روي تشابهات بيولوژيکي کار مي کردند. جنبش معماري بيونيک شکل چهار ضلعي و منتظم ساختمانهاي سنتي را براي پديد آوردن ساختمانهاي بيولوژيکي و جهان طبيعي نفي مي کند. نتيجه اين ديدگاه مجموعه اي از ساختمان هاي منحصر به فرد با قالبهاي بيولوژيکي و رياضي مي شود که در اکثر آنها از آناتومي انسان الام گرفته شده است. همچون:

– شهرک علوم و فنون (city of art&sciences) در اسپانيا
– دروازه جهان( arc of world)
– مرکز تجاري بيرمنگام (selfridges) در انگلستان

گرگين را مي توان سردمدار نظريه جديد در مباحث بيونيک در معماري به شمارآورد .

بناها در معماري بيونيک يا معماري طبيعي يا با استفاده از مواد شکننده و نا پايدار ساخته مي‌شدند يا در دل يک حفره طبيعي که در زمين يا صخره شکل گرفته. يکي از اين مکان‌هاي طبيعي، غارها بودند.كه از بارزترين نمونه‌هاي معماري غاري از عصر باستان مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبره‌هاي لبنان اشاره کرد. کليساهاي سنگي در ارمنستان و نيز غارهاي بسيار بزرگ مسکوني در گورمه ترکيه و ماترا در جنوب ايتاليا نيز از ديگر نمونه‌هاي اين سبک معماري هستند. ساخت هواپيماهاي تيز پرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رايانه با الهام از مغز و فکر انسان نمونه‌هاي ديگري از کاربرد علم بيونيکي براي ساخت فناوري‌هاي جديد است.

از لحاظ ساختار و شکل کلي نيز، بناي استاديوم المپيک مونيخ و بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان، ساختمان اينونيک در کمبريج از مشهورترين نمونه‌هايي هستند که در آنها از سبک بيونيک براي طراحي و ساخت بنا استفاده شده است.

معناي معماري بيونيک
هر معماري خوبي که بر پايه هاي نظري مستحکم برقرارشده باشد معمولا تا مدتي به صورت طرح ويا مدل باقي مي ماند. هنگامي که ما اولين بار نظرات خود را به روي کاغذ آورديم و مدل آن را ساختيم تصور نمي کرديم که در مدتي کمتر از بيست سال آثار ما مقبوليت بيابند. کمتر کسي است که بتواند خارج از فيلم هاي تخيلي ، زندگي درخياباني مملو و از خانه هاي جنين گونه را متصور باشد. علاوه بر آن ساخت اينگونه طرحها به دليل يکتا بودن هريک از اعضايش به ماشين آلات کامپيوتري و روش هاي توليد پيچيده اي احتياج دارد. از لحاظ هنري نيز به سختي مي توان ارزش خلاقيت هنري اين آثار را محک زده، نوآوري واقعي معمار را از نتايج تصادفي و محاسبه شدۀ کامپيوتري مجزا کرد

بسياري از حرکت ها که ارزشي فراتر از مدزدگي نداشتند و به جاي نماندند و هستند حرکت هايي که در ابتدا خوشايند عامه نبودند و شديداً مورد حمله منتقدان قرار گرفتند ولي نهايتاً نتوانستند پايه هاي حرکت جديدي را بنا نهند

از دو دهه پيش بود که با افزايش قدرت رايانه ها معماراني چون لين اين امکان را يافتند که به طراحي معماري ابعاد جديدي بدهند ابزار اين معماران سيستم هاي کامپيوتري جديدي است که نه تنها طراحي سه بعدي را از ابتدا ممکن مي کند بلکه به موازات آن ، محاسبه مدلهاي رياضي پيچيده ، فرم هاي غيرهندسي و شبيه سازي فرآيندهاي زنده را امکان پذير مي سازند . لين در اين ميان يکي از اولين معماراني است که به رايانه نقش خلاق مي دهد. اين رايانه است که «زير نظر هنرمند» آثار جديدي که بر پايه معادلات تقريبي خلق مي شوند. طراحي او با تجزيه يک اثر به زيرمجموعه ها شروع ميشود.يکي از مشهورترين آثار اين معمار «خانه جنين گونه» اوست. اين طرح کوششي است براي برخوردي تازه با موضوعاتي چون «تنوع گرايي» ، «توليد منفرد» در کنار «توليد انبوه» و «انعطاف گرايي» در ساخت . اين خانه ترکيبي است از اعضاي مختلف که قواعد هندسي همگي آن ها به کمال تعريف و محدودۀ رشد آن ها مشخص شده است .واين نکته نشان مي دهد که تناسب ، زيبايي و عملکرد در مفهوم کلاسيک آن بسيار با ارزش است خانه جنين گونه در مسير تکامل خود نه تنها متأثر ازداده هاي اوليه است . بلکه مهم تر از آن خودرا با محل بنا . سبک هاي رايج محلي ، شرايط اقليمي ، مصالح ساختماني وبرداشت محلي از زيبايي وفق مي دهد .

اگر جانداري موفق مي شود در نقاط متفاوت و شرايط اقليمي مختلف اقليمي نه تنها برنامه غذايي خود را بلکه ساختار فيزيکي بدن وحتي رنگ وپوستش را با شرايط وفق دهد ، چرا يک اثر معماري نتواند به چنين وفاقي دست يابد .

معماري بيونيک و انديشه هاي مرتبط پيشگامان
يکي از طرحهاي بيونيک، نوسازي مجموعه ساختماني کليبورک در بيجل مرمر ، در نزديکي آمستردام ، بود. نماي اين ساختمان 500 واحدی که طولي بالغ بر 1000 متر دارد پوسته اي جديد از راهروهاي متحرک ميباشد. يکي از مشکلات بناي راهروهاي طويل و کريدورهاي يکنواخت آن بود . لين يکی از پيشگامان معماری بيونيک، براي حل اين مشکلات لايه اي متشکل از آسانسورها و پله برقي ها را به نماي بنا اضافه کرد و توانست فضاي راهروهاي قديمي را شکسته با شيشه گذاري آن ها و باغچه کاري به حياط هاي زمستاني تبديل کند. همچنين با تغييرات گونه هاي تازه از همسايگي مورب و عمودي را جايگزين همسايگي هاي افقي و يازده ترکيب همسايگي مختلف را ايجاد کرد

برج bionic tower تو شانگهاي چين يه نمونه خوب براي اين سبک معماريه. سازه اون ،که از نوع ارتفاعي هسته مرکزي از سازه درخت الهام گرفته شده و طبقاتش مثل شاخه هاي درخت و بناها مثل برگ رفتارشون توجيه شده است

نمونه هايي از گذشته تا حال معماري بيونيک
– طراحي ساختمان مرکز تحقيقات لندن از گياهي به نام لوتوس الهام گرفته شده است.
– استاديوم المپيک مونيخ از لحاظ ساختار و شکل کلي،بناي استاديوم المپيک مونيخ قابل توجه است.
– برج تورنينگ تورسو: اين برج به پيکره ي مارپيچ که اثري ازمعماربزرگ سانتياگو کالاتراوا مي باشد .

– بناي امپاير استيت (برج بيونيک) به ارتفاع 380 متر شهر عمودي بر اساس مدل هاي طبيعي .
– شهرک علوم وفنون (city of arts&sciences)، اين بنا اثرسانتياگوکالاتراوا در والنسياي اسپانيا قراردارد.
– برج کاکتوس: اين برج بزرگترين برج بتني جهان بوده وگونه اي است که حتي خلل و فرج کاکتوس نيز در آن رعايت شده است.

مزاياي معماري بيونيک

جمعيت جهان در سال 1990 حدود يک ميليارد و 250 ميليون نفر محاسبه شده بود. در سال 2000 اين جـمعيـت بـه 6 ميليـارد نفـر رشـد پيـدا کـرد. خوشبينانه ترين احتمال براي سال 2050، بالغ بر 12 ميليارد نفر است. درطول 100 سال اخير شهرها، بالاجبار بيشتر از گذشته، برنامه ريزي و استراتژي هاي شهري خود را بر اساس مـتمرکزسازي هاي با اهميت آسمان خراش ها و گستردگي مناطق مسکوني با جمعيتي متمرکز تغيير خواهند داد.