مفهوم واژه بیونیک
واژه «بیونیک» از ترکیب دو لغت «بیولوژی» و «تکنیک» به معنای زیستار شناختی یا بهکارگیری اندامهای ساختگی طبیعت که به فارسی «زیست فنی» میباشد، بیان گردیده است.
بیونیک را علم سیستمهایی میدانند که شالوده و پایه تمامی سیستمهای زندهاند. امروزه هرجا سخن از تکنولوژی به میان میآید، تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژی به ذهن میآید؛ اما اگر کمی به مسیر تکنولوژی دقت کنیم، هر پدیده صنعتی یا ساختمانی، از الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است. هم اکنون بیونیک از هر جهت، هنر بهکارگیری دانش سیستمهای زنده در حل مسائل فنی است. از رهاورد تحقیقات علمی، با تلفیق دو واژه «بیولوژی» و «تکنیک»، علم «بیونیک» را بهعنوان دانشی که مسائل فنی را از راههای زیستی حل میکند، بنا نهادهاند.
آشنایی با معماری بیونیک
انسان از بدو پیدایش تاکنون در طبیعت به کندوکاو مشغول بوده و هست؛ در طبیعتی که همواره برای او ناشناخته بوده. زمانی او به تدریج از دل طبیعت واژه تکنولوژی و هنر را بیرون کشید و آنها را برای ترکیب در ذهن خود پروراند و حاصل آن را طی قرنها به زبانهای مختلف بازگو کرد. بنابراین لازم است ارتباطی با اصول منطقی و علمی بین سیستمهای ماشینی و سیستمهای زنده پدیدار شود.
روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که با توجه به قدرت سازه برای تنفس (زندهنمایی)، به کمک خطوط مستقیم یا منحنی خالص و القاء آهسته تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهمترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القاء کند.
از بدو آفرینش زمین، طبیعت خود، تبدیل به طراح و معمار نهایی شده است. طی این مدت گیاهان و جانوران توانستهاند با تزئینات و طراحیهای لازم بر مشکلات محیط زیست خود فائق آیند و انسان نیز در طول زندگی خود، همیشه سعی داشته برای ساخت و طراحی مکانها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت و محیط زیست اطراف خود الهام بگیرد.
نمونههای الهامبخش در طبیعت
بهعنوان مثال میتوان به الهام از موجوداتی چون خفاش، دلفینها، عنکبوتها، زنبورها و موریانهها اشاره کرد.
تقلید از طبیعت مزایای بسیاری دارد. هر جاندار کنونی دارای چندین میلیون سال تکامل است. در این فاصله زمانی، طبیعت هر چه را که سازگاری نداشته از بین برده است و این امیدواری را به وجود آورده که بشر بتواند با مطالعه فرآیند تکامل، مکانیزمهای جدید فناوری را از روی موجودات زنده نسخهبرداری کند.
اصول و مبانی معماری بیونیک
بیونیک یا علم بررسی نظام حیات جانداران، امروزه بهعنوان یکی از سه علم برتر جهان (IT, Nano, Bionic) معرفی گردیده است. در واقع، عوامل مهمی که در طبیعت وجود دارد و انسان برای ساخت بناهای خود از آنها استفاده نموده، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- پوسته یا جلد
- ساختار
- آراستن
- انرژی
بیونیک در واقع شامل سه بخش اصلی است:
- علم سیستمهایی که کار آنها از سیستمهای زنده گرفته شده است (ساختار اصلی).
- علم سیستمهایی که خصوصیاتی شبیه خصوصیات سیستمهای زنده را دارند (مکانیزمها).
- علم سیستمهایی که از نظر ظاهر به سیستمهای زنده شبیهاند (دریافتهای حسی فرم).
در واقع هر محصول سه عنصر اصلی بهنامهای ساختار، مکانیزم و فرم را داراست و روابط عملکردی موجود با فرم و مواد به صورت زیر میباشد:
- آنالیز فرم: فرم پایه، فرم پیچیده، تعیین تناسبات و اندازه
- آنالیز مکانیزم
- آنالیز رابطه فرم
- آنالیز رابطه عملکرد
فرآیند طراحی بر اساس بیونیک
طراحی بر اساس بیونیک یا بیودیزاین را میتوان بهصورت زیر بیان کرد:
- انتخاب موجود زنده
- شناسایی خصوصیات زیستی
- محیط زندگی
- عکسالعملها
- خصوصیات فیزیکی
- روابط سیستماتیک
شناسایی خصوصیات معماری
- ساختارهای داخلی و روابط سیستماتیک
- پیکره اصلی موجود: تناسبات هندسی، مواد و نسبتها
پیشگامان و نمونههای معماری بیونیک
آنچه تحت عنوان معماری بیونیک به بحث در مورد آن پرداختهایم، مقولهای است که از آغاز زندگی انسان با او همراه بوده است. قرنهاست که بشر با طبیعت به سر برده و خود از آن الهام میگیرد. لئوناردو داوینچی، یکی از اولین کسانی بود که برای حل مسائل زمانش به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت.
یکی از بهترین طرحهای شناخته شده از علم بیونیک، اثر لئوناردو داوینچی است که ماشین پرنده را بر اساس ساختمان بدن یک خفاش طراحی کرد. حدود ۴۰۰ سال بعد، ماشین پرنده با الهام از خفاش ساخته و در ساخت زیردریاییها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است. چارلی لوکستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک، از کسانی است که ما را به طراحی طبیعت برمیگرداند تا به چگونگی معماری، طراحی و مهندسی، نظام موجود در معماری طبیعت را پی ببریم.
معماری را میتوان علم حیات مصنوعی نامید؛ علمی مانند آنچه در جهان طبیعت و نظام تکرار و پاسخ اصول بیولوژیکی و ژنتیکی اتفاق میافتد. معماری بارها از ساختارها و اشکال طبیعی و طبیعت الهام گرفته است.
ذهنیت بیونیک و ارگانیک مهمترین روند قرن بیستم بوده و سالیوان، رایت و لوکوربوزیه همگی روی تشابهات بیولوژیکی کار میکردند. جنبش معماری بیونیک شکل چهارضلعی و منتظم ساختمانهای سنتی را برای پدید آوردن ساختمانهای بیولوژیکی و جهان طبیعی نفی میکند. نتیجه این دیدگاه، مجموعهای از ساختمانهای منحصربهفرد با قالبهای بیولوژیکی و ریاضی میشود که در اکثر آنها از آناتومی انسان الهام گرفته شده است. همچون:
- شهرک علوم و فنون (City of Art & Sciences) در اسپانیا
- دروازه جهان (Arc of World)
- مرکز تجاری بیرمنگام (Selfridges) در انگلستان
گرگین را میتوان سردمدار نظریه جدید در مباحث بیونیک در معماری به شمار آورد.
بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی، یا با استفاده از مواد شکننده و ناپایدار ساخته میشدند یا در دل یک حفره طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته بود. یکی از این مکانهای طبیعی، غارها بودند که از بارزترین نمونههای معماری غاری از عصر باستان میتوان به مقبره کاتوکومب رم و ناپل و مقبرههای لبنان اشاره کرد. کلیساهای سنگی در ارمنستان و نیز غارهای بسیار بزرگ مسکونی در گورمه ترکیه و ماترا در جنوب ایتالیا نیز از دیگر نمونههای این سبک معماری هستند. ساخت هواپیماهای تیزپرواز با الهام از بال پرستو و ساخت رایانه با الهام از مغز و فکر انسان، نمونههای دیگری از کاربرد علم بیونیک برای ساخت فناوریهای جدید است.
از لحاظ ساختار و شکل کلی نیز، بنای استادیوم المپیک مونیخ و بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان، و ساختمان اینونیک در کمبریج از مشهورترین نمونههایی هستند که در آنها از سبک بیونیک برای طراحی و ساخت بنا استفاده شده است.
معنا و مفهوم عمیق معماری بیونیک
هر معماری خوبی که بر پایههای نظری مستحکم برقرار شده باشد، معمولاً تا مدتی به صورت طرح یا مدل باقی میماند. هنگامی که ما اولین بار نظرات خود را به روی کاغذ آوردیم و مدل آن را ساختیم، تصور نمیکردیم که در مدتی کمتر از بیست سال آثار ما مقبولیت بیابند. کمتر کسی است که بتواند خارج از فیلمهای تخیلی، زندگی در خیابانی مملو از خانههای جنینگونه را متصور باشد. علاوه بر آن، ساخت اینگونه طرحها به دلیل یکتا بودن هر یک از اعضایش به ماشینآلات کامپیوتری و روشهای تولید پیچیدهای احتیاج دارد. از لحاظ هنری نیز به سختی میتوان ارزش خلاقیت هنری این آثار را محک زد و نوآوری واقعی معمار را از نتایج تصادفی و محاسبهشده کامپیوت
