معماری پارامتریک

ریشه‌های تاریخی
انسان ابتدایی، فارغ از خواسته‌های خویش، از آن‌چه طبیعت در اختیار او نهاده بود عرصه‌ای به‌عنوان سرپناه تعریف می‌کرد. این سبک از رفتار، متعلق به دوره‌ای است که ابزارهای در اختیار انسان، اعم از آن‌چه در دست می‌گرفت و آن‌چه در ذهن داشت در ساده‌ترین اشکال خود و ناتوان از اعمال تغییرات در محیط اطرف بودند. به‌تدریج انسان قانع غار‌نشین عصر حجر به ابزارهایی دست یافت که امکان اعمال تغییر بر آن‌چه او را احاطه کرده بود، فراهم ساخت. نخستین بنا‌ها و ابتدایی‌ترین خانه‌های انسان‌ساخت را باید محصول این عصر از حیات انسان– ابزار به‌شمار آورد. به‌تدریج، رشد این دو در کنار هم زمینه‌ای را فراهم ساخت تا انسان از مرحله اعمال تغییر به مرحله سلطه بر محیط برسد، سلطه‌ای که با انقلاب صنعتی به اوج خود رسید و نشانه‌های آن را در تمامی ارکان زندگی انسان، از آن‌چه بر تن داشت تا آن‌چه در آن ساکن بود می‌توان مشاهده کرد، طبیعت مقهور در برابر قدرت انسان و انسان‌هایی در خدمت انسان‌های دیگر. آن‌چه در این دوره زیبا، پیچیده یا شگفت‌انگیز لقب می‌یافت نیز در اختیار کسانی بود که بر کسان دیگر اختیار داشتند اما انقلاب صنعتی و طلوع دوره فردیسم (Fordism) با معجزه تولید انبوه عرصه‌ای جدید را در برابر جامعه نهاد، عرصه‌ای که در آن بسیاری از افراد قادر بودند آن‌چه را که به پسند دیگران زیبا و پیچیده نام گرفته بود در اختیار داشته باشند. اما طی این تحول، زمانی فرارسید که صدها انسان به شکلی واحد دوستدار چیزی یکسان شدند، همگی مانند هم آن را به‌کار گرفتند و این چرخه را تا آن‌جا پیش بردند که جز نگاه‌هایشان تفاوتی در بینشان زنده نماند. اما همین مردگی جدید زمینه‌ای را فراهم کرد تا انسان‌های دربند ابزار، سر به طغیانی برای خواستن آن‌چه خود می خواهند، بردارند. انسان به مرحله‌ای از تکامل می‌رسید که هر کس قادر بود راوی خود از زیبایی باشد و چیزی را در اختیار گیرد که برای خود تعریف کرده یا به قامت او برایش تعریف کرده بودند. اما این بار ابزارها همپای آن‌چه در ذهن انسان می گذشت تکامل نیافتند. انقلاب دیجیتال و ورود بی‌توقف رایانه ها به تمامی لایه‌های زندگی انسان پلی بود بر شکاف میان آن‌چه انسان در ذهن تصویر می کرد با آن‌چه قادر به ساخت آن بود. ابزارهای این عصر به‌گونه‌ای تعریف شدند تا تحول و تکامل، جزئی جدایی‌ناپذیر از آن باشد و خلق تنوع به تعداد تفکرات انسان‌ها را ممکن سازد. تنها به کمک این ابزارها و قابلیت آن‌ها در یکپارچه ساختن مراحل تفکر، طراحی و ساخت بود که عرصه برای تولید انبوه خواسته های انسان‌ها فراهم شد و معیار ساخت از «همه چیز برای یکی» عصر تاریک و «یک چیز برای همه» دوران تولید انبوه، به «هزاران خواسته برای هر کس» تغییر یافت. معماری که ظرفی برای حضور انسان بود، در طول تاریخ به همراه او و ابزارهایش شکل خود را تغییر داده، از غارهای عصر حجر تا دخمه‌های غارگونه عصر دیجیتال این تغییر به وضوح مشاهده می شود.

معماری پارامتریک
شیوه‌های طراحی سنتی بر پایه خلق نمونه‌هایی محدود برای رسیدن به آن‌چه از نظر طراح بهینه تعریف می شد پایه نهاده شده‌اند اما آن‌چه در این میان کمتر مورد توجه قرار می گیرد، ارزش دادن به مولفه‌های (Parameters) موثر بر طراحی، در تمامی مقیاس‌ها و درک و تبیین روابط بین اجزای طرح و این مولفه‌ها بوده است. در گذشته امکانات محدود در طراحی و نمونه‌سازی سبب می شد تا طراح با تکیه بر اندوخته‌های تجربه و احساس خود، از میان دریایی از جواب‌های ممکن، تعداد بسیار محدودی از پاسخ‌های نزدیک به نتیجه مطلوب را صید کند. اما با رشد ابزارهای پردازش (Computation) و امکان تسلط طراح بر تمامی مقیاس‌های طراحی در یک زمان واحد، تمرکز از تولید محصول به‌سمت شناخت عوامل موثر بر طراحی و بازآفرینی روابط بین آن‌ها سوق می یابد. در چنین شرایطی نقش معمار به «تعریف‌کننده» فرآیندها و «انتخابگر» پاسخ‌ها تغییر می کند. به بیانی دیگر، ابزارهای پردازشگر طراح را از تولید‌کننده تک‌پاسخ‌ها به خالق سامانه‌ای متشکل از داد ه ها و روابط تبدیل می کند که دریایی از پاسخ‌های مطلوب را در اختیار وی می‌گذارد. در چنین شرایطی وظیفه انتخاب از میان گزینه‌ها نیز بر عهده وی قرار می گیرد.
چنین تغییری در ماهیت نقش معمار و ابزارها، شرایط را برای تعامل با سیستم‌های پیچیده فراهم می سازد. در حالی‌که تا‌کنون معماران در طراحی، محدود به حیطه درک و تحلیل ذهن خود برای خلق پیچیدگی بودند، امروزه تنها نیازمند درک و بیان روابط تولید‌کننده این‌گونه سیستم‌ها هستند. وظیفه بازتولید پیچیدگی، تهیه مدارک ساخت، تولید نمونه‌های مدل و حتی ساخت نهایی را با استفاده از شیوه های پارامتریک و ابزارهای وابسته به آن می توان بر‌‌عهده سیستم‌های کامپیوتری نهاد.

عرصه‌های کاربرد
هرچند امروزه بیشترین نمونه‌های طراحی پارامتریک روی خلق فرم‌های حیرت‌‌انگیز متمرکز شده‌اند اما در کنار آن‌ها دفاتر معتبر معماری و گروه‌های پژوهشی روی کاربرد‌های بسیار گسترده‌تر این شیوه در معماری سرمایه‌گذاری کرده‌اند. در قدم‌های ابتدایی، ابزارهای پارامتریک برای بهینه‌سازی رفتار‌های فیزیکی ابنیه مورد استفاده قرارگرفته‌اند، تحلیل فرم‌های معماری بر‌اساس متغیر‌های اقلیمی و بهینه‌سازی ساختمان بر این اساس را می‌توان در پروژه‌های شاخه بلک باکس شرکت
اس.‌اُ.‌ام. (Black Box,S.O.M) مشاهده کرد. یکی از شاخص‌ترین نمونه‌های دیده شده کاربرد ابزارهای پارامتریک در حیطه کالبدی بنا به‌طور قطع پروژه مکعب آبی (Water Cube) در دهکده بازی‌های المپیک پکن است که ردپای ابزارهای پارامتریک را در تعریف مفاهیم، طراحی معماری، طراحی و بهینه‌سازی سازه و حتی شیوه ساخت آن می توان دید. اما شاید پیچیده‌ترین کاربرد این شیوه را باید در سازماندهی فضایی معماری جست‌وجو کرد، آن‌جا که هنر خلق فضا و پاسخ به عملکرد توأمان بر طراحی تاثیر می-گذارند. گستردگی مولفه‌های موثر در این عرصه از یک‌سو و خوش‌تعریف نبودن آن‌ها برای تبدیل به زبان قابل فهم برای کامپیوتر از ابتدایی‌ترین مشکلات پیش‌روی طراحان در به‌کار بستن شیوه‌های پارامتریک در این عرصه از معماری است.

سیر تحول ابزارهای پردازش

عدم‌تسلط طراحان و معماران بر ابزار‌های کامپیوتری در کنار پیچیدگی محیط زبان‌های برنامه‌نویسی، سبب محدود شدن دایره خلاقیت طراحان به آن‌چه رابط‌های کاربری از پیش تعریف شده در اختیار او قرار می دادند می شد. به همین دلیل نمونه‌های اولیه طراحی پارامتریک از لحاظ پرداخت خام و از نظر ساختار و ایده تا حد زیادی مشابه یکدیگر بودند. اما با گذر زمان و خروج شیوه‌های پارامتریک از فضای آزمون و خطا، بسیاری از دفاتر معماری با به‌خدمت گرفتن برنامه‌نویسان حرفه‌ای، به شخصی‌سازی برنامه‌های مدل‌سازی پرداختند، تا بهترین شرایط را برای پاسخگویی به نیاز‌های خاص آن دفتر فراهم سازند. به موازات فعالیت جدی برنامه‌نویسان در دفاتر معماری، محیط برنامه‌های مدل‌سازی نیز به‌گونه‌ای تغییر یافتند تا واسط میان کاربر و هسته نرم‌افزار تا حد ممکن کنار رود. در این فاز کاربران با استفاده از مجموعه دستور‌ها و تعریف روابط بین آن‌ها، پروسه‌ها را بر‌اساس نیاز پروژه خود تعریف می کنند.

چشم‌اندازها و آسیب‌ها
چنین بستر بکر و گسترده، عرصه‌ای وسیع برای تصویر‌سازی ایده‌های پیچیده و شخصی معماران فراهم کرد. اما عرض‌اندام معماران جاه‌طلب، تنوع و پیچیدگی طرح‌ها را به مرزهایی فراتر از حد تصور رسانده است، به‌گونه‌ای که دیگر ابزار‌های ساخت موجود پاسخگوی اجرای چنین طرح‌هایی نیست. نتیجه چنین رفتاری، بالا رفتن سرسام‌آور هزینه‌های تمام‌شده بناست؛ چرا که ابزارهای سنتی همچنان اسکلت اصلی کارگاه‌های ساخت‌و‌ساز معماری را تشکیل می دهند و برپا کردن چنین ساختمان‌هایی با ابزار‌هایی از این دست مستلزم صرف هزینه‌های گزاف و نیروی کار بسیار ماهر در مقیاس وسیع خواهد بود.
در کنار تمامی امکاناتی که شیوه طراحی پارامتریک در اختیار معماران می گذارد، این نکته را نیز نباید از نظر دور داشت که تا امروز ابزارها نقش معمار به‌عنوان خالق و تعریف‌کننده را نگرفته‌اند و نمی توان انتظار داشت در آینده نزدیک نیز بتوان چنین نقشی را برای آن‌ها قائل شد. چرا‌که خلاقیت، که صفتی است در انحصار انسان، هنوز قابل‌بیان به زبان کامپیوتر نیست و به‌سختی می‌توان زمانی را تصور کرد که در آن فضاسازی و حس مکانی که توسط شیوه‌های سنتی در طراحی خلق می‌شوند را بتوان به زبان پارامتر‌ها ترجمه کرده و به مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها محدود کرد.

نمونه های موردی اجرا شده

شهر بی انتها در لندن

طرح این سازه در سال 2014 برنده مسابقه طراحی برای آسمان خراش در لندن شد. باید اظهار داشت که چنین طرح شجاعانه ای قابل تحسین بوده است. گروه معماری SURE در طرج استثنایی خود، یک شهر بی انتها در ارتفاع را برای شهر لندن ارائه داده است. تعدد طبقات بر روی هم و ارتفاع زیاد آن با توجه به ریشه های سنتی شهر لندن از ویژگی های بارز آن به شمار می رود.این بنا 165855 متر مربع مساحت دارد.