سبک معماری الگوریتمیک

معماری الگوريتميک از زمان پيدايش تا كنون در دو زمينه خلاقيت‌های فرمی – فضايی و نوآوریي‌های تكنولوژيكی فعاليت كرده است: اصول و ويژگی هایی همچون استفاده از سطوح نرم و سيال، ريز شدن اين سطوح به قطعات متشابه ولي غير همسان، تغييرات تدريجی فرم‌ها و قطعات، انطباق‌پذيری و پاسخگو بودن معماری و اجزا آن به شرايط درونی و بيرونی پروژه و نظاير اينها، شعارهای اصلی رفتارهای فرمی – فضايی معماری الگوریتمیک است حال آنكه تمايل به استفاده از تكنولوژی‌های پيشرفته طراحی و ساخت، حوزه‌های جديدی از نوآوری‌ را فراهم آورده است. تمرکز بر این حوزه‌های جديد، منطق تكنولوژی را از حد امكاناتی برای ساخت فراتر برده، به زيرساخت‌های اساسی معماری هدایت میكند و ارزش‌ها و كيفيت‌های نقد و طراحی را فراهم می‌نمايد .

شايد اين اندازه‌ گرايش به فناوری در معماری الگوريتميک از نقد آن به دوران معماری پست مدرن و جريان‌های هم عصر آن شكل گرفته باشد. معماری پست مدرنيزم، ديكانستراكشن ، فولدينگ و .. با گرايش بسيار به سمت محتوای تئوريک و مفهوم کانسپت در معماری، به شدت رسالت و نقش معمار را به عنوان شاعر فضاها تعريف نمودند. معمار كه انديشمندی در جهان هستی بود، از مجرای مطالعات فلسفی، تاريخی به ارائه كانسپت‌های مفهومی می‌پرداخت و اثر معماری را همچون محتوايی هنری – اجتماعی و ورای يک مجموعه از فضاها جهت زيستن، به جهانيان ارائه مي‌كرد. شايد فقط معماران های تک واكوتک و جريان معماری پايدار بودند كه ويژگي‌هاي رفتار فيزيكی ساختمان و مواد و انرژي آن را هم‌تراز كيفيت‌هاي مفهومي – زيباشناختي ساختمان جلوه دادند و از اين منظر نيز به ستايش تكنولوژی در آثار خود پرداختند. اين جريان با ارائه بحث‌های نظری متعدد در خصوص پايداری ساختمان و اهميت كيفيت‌های فيزيكی و رفتاری آن، گفتمانی را در معماری مطرح كرد كه به كم‌رنگ‌تر شدن گفتمان تئوريک- مفهوم‌گرای معماری منجر شده و ارزش‌های جديدی را در فضای طراحی و نقد معماری جايگزين میكند .

الگوريتم مجموعه مشخصی از دستوران واضح و تعريف شده در يک سلسله مراتب مشخص است كه مي‌تواند انجام يک كار را در اين دستورات برنامه‌ريزی كند. به علت اين خاصيت عام، الگوريتم‌ها به زبان پايه‌ای فعاليت‌ها و پروسه‌های علمی تبديل شده‌اند. دانشمندان و پژوهشگران عرصه‌های مختلف دانش، به تبديل دانش و فرآيندهای علمی خود به زبان الگوريتم‌ها می پردازند و از قدرت و توان پردازش و حافظه كامپيوترها بهره می‌برند. يک بار تعريف صحيح و دقيق الگوريتم، امكان تكرار يک چرخه از فعاليت‌ها را در زمان كوتاه و با سرعت و دقت بالا فراهم می‌كند

معماری معاصر، با فاصله گرفتن از فلسفه و انديشه به مفهوم قرن بيستمی آن، به اين گرايش‌های هيبريدی علاقه پيدا كرده و در حال تلفيق با حوزه‌های جديد علمی است. معماری نوين نه از مجرای زيباشناسی صرف تئوری، بلكه از راه گشايش درهای خود به سمت دانش در همه حوزه‌های ممكن آن و تلفيق و پيوند با آن به توليد گزينه‌ها و جريان‌های خلاق جديد می پردازد. همانطور كه اين اتفاق در حوزه‌های ديگری نيز رخ داده‌اند، معماری گرايش زيادی به سمت علم داشته و ابزارها و روش‌های معماری الگوريتميک نيز اين گرايش را ممكن میسازند وهدايت می‌كنند. طراحی و توليد معماری كه از روش‌های نوين علمی بهره می‌برد میتواند فرايندهای پيچيده را در الگوريتم‌های طراحی ساده كند

مطالعه رفتاری انسان‌ها در جمعيت‌های زياد، مطالعه رفتاری حشرات و موجودات در دسته‌های بزرگ، مطالعه نحوه لانه‌سازی و نظاير آن میتواند حوزه‌های مطالعه هوشی جمعی را فراهم میکند  

هوش جمعی و هوش حاكم بر رفتار تعداد زيادی از عناصر متحرک در فضای تبادلی و تعاملی، می تواند حوزه‌های جذابی برای مطالعه، طراحي و پژوهش‌های ناشی از آن را فراهم آورد به توليد معماری و شهرسازی الگوريتميک كه در آن رفتار تعداد زيادی از عناصر ساده تعامل كننده ، مطرح است بپردازد. اينگونه است كه مطالعه رفتار لانه سازی مورچه‌ها و موريانه‌ها و يا هندسه لانه زنبورها به مرجعی برای مطالعه و توليد پروژه‌های معماری تبديل میشود .

رباتيک، خودسازماندهی، پارادایمهای متعدد برنامه‌نويسی، گرافيک كامپيوتری، مواد هوشمند، مواد با حافظه شكلی، نانوتكنولوژی، و فهرست تمام نشدنی دانش‌ها و حوزه‌های نوين پژوهشی همان اندازه كه از معماری دور به نظر می‌رسند به آن نزديک هستند. معماری الگوريتميک در جستجوی يافتن منطق، رفتار، فرايند، الگو و محتوای اين دانشهاست تا از تلفيق آن با معماری به توليد ساختارهای جديد و پيچيده بپردازد ونوآوری را در به روزترين و پيشروترين حالت‌هاي آن جستجو كند. جرياني كه همه عرصه‌های دانش امروز را بر بسترهای كامپيوتری – الگوريتميک كنار هم می‌آورد

معماری الگوريتميک كه با امكانات متعدد طراحی و ساخت ديجيتال در عرصه‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری شروع به طرح گفتمان جديدی در معماری نمود از اين خلاء موجود در فضای تئوريک معماری سود جسته است و ضمن ارائه روش‌های نوين در طراحی و ساخت معماری، به پر كردن اين خلاء تئوريک نيز میپردازد

اگر به معماری به شکل حجم در فضا نگاه کنیم همیشه با هندسه و ریاضی به منظور طراحی آن سر و کار خواهیم داشت. تاریخ معماری هر دوره ای به شکلی با هندسه در ارتباط بوده است. معماری اسلامی و تزینات ساختمان ها مثال هایی هستند که نشان می دهد معماری با هندسه و ریاضی رابطه قوی داشته است. در دوران اخیر به علت گسسته شدن رشته های معماری و مهندسی این ارتباط تضعیف شده ولی در اوایل قرن ۲۱ با نفوذ هر چه بیشتر کامپیوتر در حوزه معماری و کمک به خلق فرم های جدید توسط این ابزار متعلقات علوم کامپیوتر نیز به معماری راه یافت. با تعریف فرم به صورت قدم هایی مشخص و تعریف شده که به اصطلاح الگوریتم خوانده می شود فرم های جدید به سمت علمی تر شدن پیش رفته اند. این اتفاق میمون باعث شده است که ارتباط بین طراحی و ریاضی به شکل محکم تری شکل گیرد.

برخلاف روش معمول ترسیم احجام ، مدل سازی حجم با الگوریتم مولد بر پایه اعداد ، هندسه و محاسبات استوار است. حتی اگر با حجم آزاد شروع به طراحی کنید آن حجم باید در ابتدا به پارامتر هایی مشخص متصل شود. نتیجه کار مسیر هایی است که همگی به هم مرتبط اند و با تغییر پارامتر های تعیین کننده، مسیر کل محاسبات تغییر کرده و حجم بدست آمده تولید می شود. ذکر این نکته نیز ضروری است که استفاده از روش های الگوریتمیک برای تولید حجم باعث کاهش فاحش اختلافات بین رشته های مرتبط با معماری مثل سازه، انرژی، تاسیسات، شهرسازی و عرصه ی ساخت خواهد شد. نرم افزار هایی مثل گرس هاپر توانسته اند به خوبی فاصله ی بین حوزه ی طراحی و ساخت را نیز پر کنند

سر فصل هایی که طراحی الگوریتمیک آن ها را در بر می گیرد عبارتند از:

خلق منحنی ها و سطوح آزاد ، ویرایش و تغییر شکل پارامتریک فرم ، طراحی سطوح باز و بسته شونده ، طراحی زایشی ، نمونه سازی دیجیتالی و ساخت ، قطعه بندی و مدول سازی

سبک معماری پارامتریک

طراحی پارامتریک یک پروسه ی بر پایه تفکر الگوریتمیک  یا به بیان بهتر روش طراحی مقداری  می باشد که یک سری پارامتر و قوانین همراه یکدیگر روابط بین هدف طراحی  و نتیجه طراحی را تعریف می کنند. طراحی پارامتریک یک پارادایم طراحی است که در آن روابط بین المان ها، تکثیر هندسه و فرم های پیچیده را رقم می زند. کلمه پارامتریک از مبحث “معادله پارامتریک در ریاضیات منشا می گیرد و اشاره به استفاده از پارامترها و متغییرهای مشخص دارد که می توان با تغییر آن ها نتیجه یک سیستم یا معادله را ویرایش کرد. طراحی پارامتریک یک ایده جدیدی نیست و از قدیم در بخش های از طرح های معماری کاربرد داشته است . طراحی الگوریتمیک و تکرار شونده در حال تبدیل شدن به یکی از گرایش های محبوب در حرفه معماری می باشد

پارامتریک به این معنا است که فرمی از هنر و معماری را طراحی و پارامتر های قطعی را برای ساختار آنها ایجاد نمود. نکته مهم اینجاست که راهکار های نهایی را نمی توان کنترل نمود و تفکر طراحی پارامتریک هم بر پایه تغییر و تحول تعریف شده است و تنها طراحی اشکال را شامل نمی شود چرا که با روش های محاسبات پیشرفته به خلق احتمال های غیر ممکن می رود

طراحی پارامتریک معماری ساختمان تولیدی، واکنشی و تکراری می باشد و یک روش جدیدی برای کنترل فرم را ارائه می دهد. معماری پارامتریک این اجازه را به معمار می دهد تا نسبت به بافت، محیط و قوانین و مقررات واکنش نشان داده و به صورت کامل فرایند دیجیتالی از طراحی تا ساخت را ایجاد کند

برخلاف روش معمول ترسیم احجام ، مدل سازی حجم با الگوریتم مولد بر پایه اعداد ، هندسه و محاسبات استوار است. حتی اگر با حجم آزاد شروع به طراحی کنید آن حجم باید در ابتدا به پارامتر هایی مشخص متصل شود. نتیجه کار مسیر هایی است که همگی به هم مرتبط اند و با تغییر پارامتر های تعیین کننده، مسیر کل محاسبات تغییر کرده و حجم بدست آمده تولید می شود. ذکر این نکته نیز ضروری است که استفاده از روش های الگوریتمیک برای تولید حجم باعث کاهش فاحش اختلافات بین رشته های مرتبط با معماری مثل سازه، انرژی، تاسیسات، شهرسازی و عرصه ی ساخت خواهد شد. نرم افزار هایی مثل گرس هاپر توانسته اند به خوبی فاصله ی بین حوزه ی طراحی و ساخت را نیز پر کنند

یکی از قدیمی ترین مثال های طراحی پارامتریک را می توان مدل معکوس شده ی کلیسا ها توسط آنتونی گائودی دانست. او در طراحی کلیسای یک سری مدل های سیمی شکل طراحی کرد که توسط وزنه هایی آویزان بودند. با عکوس کردن فرم بدست آمده او سقف ها و قوس های پیچیده ای را طراحی کرد. با تنظیم محل وزنه ها و یا طول سیم ها او توانست شکل هر قوس تغییر داده و با قرار دادن یک آیینه در زیر مدل فرم بدست آمده را مشاهده کند

طبیعت همیشه به عنوان یک الهام برای طراحان و معماران بوده است. تکنولوژی که کامپیوتر به همراه خود آورده است به طراحان و معماران ابزار هایی برای آنالیز و شبیه سازی پیچیدگی های مشهود در طبیعت را داده که امکان استفاده از آن در فرم سازه ساختمان ها و الگوی مدیریت شهری را فراهم کرده است. در دهه ۱۹۸۰ معماران و طراحان از کامپیوتر هایی بهره بردند که توسط نرم افزار های صنعت هوافضا و علوم تصویر توسعه یافته بودند

همانطور که هومن بالازاده میگوید ، معماری پارامتریک براساس عوامل و شرایط بیرونی خود را تغییر می‌دهد و به صورت یک ساختار یکپارچه نسبت به عوامل محیطی شکل می‌گیرد. معماری سنتی ایران و معماری پارامتریک شباهت‌هایی در بیان واحد و یکپارچه دارند. معماری اگر بتواند تحت یک نظام یکپارچه به نیازهای محیطی خود پاسخ مناسب دهد و سیاست درستی نسبت به عوامل خارجی اتخاذ کند درواقع رسالت خود را به‌درستی انجام داده است. در هر نوع سبک معماری نیاز به ابزارهایی برای طراحی وجود دارد که بین ابزارهای معماری سنتی و معماری پارامتریک تفاوت‌های زیادی وجود دارد ولی در نوع پاسخگویی به عوامل می‌توان شباهت‌هایی را بین‌شان پیدا کرد که این شباهت‌ها از نوع وحدت کل و جزء تحت یک نظام و ساختار است. نظام واحد و یکپارچه ایجاد شده در معماری پارامتریک و معماری سنتی ایران به نیازهای مختلف محیطی پاسخگو بوده و سعی در حل نیازهای محیطی دارد که نهایتا تحت یک الگوی یکپارچه خود را معرفی می‌کند .و علیرضا مشهدی میرزا در رابطه با معماری پارامتریک در ایران این چنین میگوید، به اعتقاد من نه‌تنها معماری ایرانی بلکه تمامی معماری‌های دنیا براساس پارامتر شکل گرفته و منطق و دلایل محکم و مستدلی در پشت آنها نهفته است. با مطالعه و جستاری در معماری بومی مناطق مختلف دنیا متوجه این موضوع می‌شویم. امکانات، اقلیم، دسترسی، اقتصاد و … پارامتر‌های شکل‌دهنده معماری در طی هزاران سال به شمار می‌روند. در معماری برای مردم هدف از تحلیل و استنتاج این پارامترها رسیدن به یک فضای آرامش و ماندگار است و کمتر فرم در نظر گرفته می‌شود.در معماری‌های حکومتی با توجه به سیاست حاکمان و ایدئولوژی آنها نمادها و فرم‌ها رفته‌رفته غالب بر کارکرد و منطق مردم‌ واری شده است. در مجموع به اعتقاد من آنچه به عنوان مثال در تولید مقرنس و کاربندی به عنوان پارامتر و الگو‌های شکل‌دهنده فرم تاثیر‌گذار هستند رویکرد منطقه‌ای و جغرافیایی نیست. با نگاهی به معماری سایر نقاط دنیا به نظر من یک روش فراگیر است که به جای استفاده از ابزار پیشرفته نرم‌افزاری از روش‌های ابتدایی و هندسی و کاملا خلاقانه چنین فرم‌هایی تولید شده‌اند

اگر به معماری به شکل حجم در فضا نگاه کنیم همیشه با هندسه و ریاضی به منظور طراحی آن سر و کار خواهیم داشت. تاریخ معماری هر دوره ای به شکلی با هندسه در ارتباط بوده است