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

جنبش Tiny House

 TINY HOUSEجیست ؟ این ایده و جنش چیست ؟ چرا انسان ها این خانه ها را انتخاب میکنند و زندگی اینچنینی به جه معناست ؟

سال هاست که گرایش به خانه های کوچک به جنبش اجتماعی بدل شده است . مردمی هستند که انتخاب میکنند محل زندگی خود را کوچک کرده و ساده تر کنند. انسان هایی که فلسفه ی این نوع خانه هارا پذیرفته اند و سبک زندگی آزادانه و راحت را در آن ها یافته اند .

زندگی در این نوع خانه ها چیزی فراتر از زندگی در مکانی کوچک است اگرچه زندگی در خانه کوچک بخشی از آن به حساب می آید .

ابعاد و بزرگی این خانه ها به گونه ای است که به عنوان مثال ابعاد متوسط یه خانه معمولی در آمریکا 2600 فوت مربع است در حالی که در این خانه های کوچک ابعاد بین 100 تا 400 فوت مربع است . اما مطمئنا هیچ قانون ثابته برای ساخت این روش از خانه لزومی بر وجودش نیست ولی اکثر این خانه ها در زمینی به ابعاد 400 فوت مربع ساخته میشوند .

خانه های کوچک یا اجاره ای هستند یا متعلق به شخص خاصند . این خانه ها ممکن است چرخدار و متحرک باشند یا پایه و اساس داشته باشند و ثابت باشند . اغلب این خانه ها ساختاری مستقل دارند و بعضا در محوطه خانه های بزرگ مستقر شده اند .

ممکن است جایی باشد که تعداد  متعددی از این خانه ها در آنجا پارک یا مستقر شده باشند .

برخی از این خانه ها را خود صاحبان آن ها بنا میکنند و برخی هم متناسب با شرایط خریداری میشوند . این خانه ها به شکل های مختلف با هندسه های متفاوت وجود دارند و هدف تمامی آنها ایجاد زندگی ساده تر و آرام تر در فضایی کوچک است .

به طور متوسط در مناطق سردسیر به سبب بهینه کردن مصرف انرژی خیلی بیشتر از این نوع خانه ها استفاده میشود .

برای کسانی که تا به حال زندگی در محیط کوچک را تجربه نکرده اند شاید وهم آور باشد ولی عوامل زیادی باعث گرایش به این جنبش شده است . از جمله عوامل محیطی ، طبیعت و عوامل مالی . زندگی در این خانه ها علاوه بر مزایای گفته شد جالب و کنجکاوانه است .

اغلب آمریکایی ها ½ تا 1/3 درآمد ماهیانه شان صرف سقف بالای سرشان می شود چرا که آن ها باید چندین سال وقت خود را صرف کنند تا بتوانند  خانه متوسط تهیه کنند و یا که با توسعه فرهنگ  اکنون بخرید ، بعداً بپردازید بیش از 70 در صد آمریکایی ها با هزینه های بازپرداخت زندگی میکنند .

عقایدی همچون با سخت کار میکنیم تا خانه بزرگتر داشته باشیم و پس از آن سخت کار میکنیم تا با وسایلی آن ها را پر کنیم حتی اگر استفاده ای نکنیم . بنابراین راه حل زندگی با آرامش بیشتر و هزینه کمتر چیست جز این که زندگی خود را کوچکتر و هدفمند تر کنیم .

بنابراین هیچ تعجبی ندارد که عده ای از مردم به این جنبش روی آورده باشند و سبک جدیدی برای زندگی خود رقم زده باشند .

TinyHouses-Infographic-1000wlogo-682x1024

در تصویر بالا میبینیم که درصد کسانی که این روش از زندگی را پذیرا هستند در خانم ها 55 درصد و در آقایان 45 درصد است .این موضوع نشان دهنده ی کمتر شدن زحمات نگهداری از خانه است که علاوه بر صرف وقت صرف هزینه سالانه چشمگیری هم د ارد . همچنین از هر 5 نفر 2 نفر بالای 50 سال دارند.

میزان رهن و اجاره در این روش از زندگی بسیار کم بوده و اغلب خودشان صاحبان ملک خود هستند . از لحاظ انواع هزینه های زیستی در این نوع از زندگی انقدر کم است که سالانه میشود با همان هزینه به راحتی به فارغ التحصیلان افزود .

نوار موبیوس و بطری کلاین

آگوست فردیناند موبیوس (August Ferdinand Möbius) در روز ۱۷ نوامبر ۱۷۹٠ در شهر زاکسن به دنیا آمد. وی ریاضی‌دان و ستاره شناس مشهور آلمانی است. بیشتر شهرت او به دلیل کشف نوار موبیوس است.

نوار موبیوس نواری کاغذیست که به گونه ای پیچیده است و ابتدا و انتهای آن بر هم منطبق شده است . این نوار خاصیت دو رو بودن کاغذ را باطل میکند چرا که اگر شما از از یک نقطه در نوار شروع به حرکت کنید در نهایت کل سطح نوار را رفته اید و میتوانید این حرکت را تا بی نهایت تکرار کنید .

تعریف خاص ریاضی :دلیل «یک رویه بودن» این نوار، به شرح زیر است که : در هر نقطة a از نوار موبیوس، می‌توان دو بردار با جهت‌ ‌های مختلف رسم کرد که بر نوار موبیوس در این نقطه عمود باشد.

خاصیت موبیوسی: خاصیتی است که رابطه بین «درون» و «بیرون» را وارونه می‌کند. یعنی هر نقطه از یک سطح موبیوسی در عین حال که درون است، بیرون نیز می‌باشد، بنابراین در یک تغییر پیوسته نوعی دگرگونی در ماهیت یک فضا صورت می‌گیرد.در واقع در این حالت، فضا خاصیت دوگانه اما پیوسته پیدا می‌کند.

مرز یک ناحیه در فضا

مرزِ یک ناحیه، خط جدا کننده آن ناحیه از ناحیه دیگر است. در ریاضیات برای یک سطح سه مفهوم تعریف می شود: نقطه داخلی: نقطه ای که بتوان آن را داخل یک دایره روی سطح محصور کرد. نقطه خارجی: نقطه ای است که بتوانیم دایره ای حول آن رسم کنیم که متعلق به آن سطح نباشد. نقطه مرزی: نقطه ای است که هر دایره ای حول آن رسم شود، قسمتی از آن متعلق به سطح و قسمت دیگر آن متعلق به خارج آن سطح باشد. با این تعریف نوار موبیوس فقط یک مرز دارد. یعنی با یک بار حرکت در کرانه‌های انتهای نوار تمام مرز آن را می توانیم طی کنیم.

نوار موبیوس خواص غیرمنتظره دیگری نیز دارد؛ برای نمونه، هرگاه بخواهیم این نوار را در امتداد طولش بِـبُریم به جای این که دو نوار به دست بیاوریم، یک نوار بلندتر و با دو چرخش به دست می آوریم! همچنین با تکرار دوباره این کار دو نوار موبیوس در هم پیچ خورده به دست می‌آید. با ادامه این کار یعنی بریدن پیاپی نوار، در انتهای کار تصاویر غیرمنتظره‌ای ایجاد می‌شود که به حلقه‌های پارادرومیک (paradromic rings) موسومند. همچنین اگر این نوار را از یک سوم عرض نوار ببریم، دو نوارِ موبیوس در هم گره شده با طولهای متفاوت به دست خواهیم آورد. تمامی این کارها به آسانی قابل اجراء هستند.

نوار موبیوس را می‌توان حالت خاصی از بطری کلاین دانست.نوار موبیوس به نوعی می‌تواند به عنوان سمبل تعامل دوگانگی فرهنگی تلقی شود.

فیلیکس کلاین، ریاضیدان آلمانی و عضو آکادمی علوم برلین بود که در سال 1882 نمونه جالبی از سطحی یک رویه طرح کرد که به بطری کلاین مشهور شد. این بطری، یک سطح کاملاً بسته دارد و  حجم آن صفر است. بطری کلاین اگر چرخانده شود، هیچ تغییری در مایع درون آن داده نخواهد شد.

در کیهان شناسی، مطرح شده‌ است که کیهان را به شکل زین اسب میداند و اشکالی نیز به نام بطری کلاین و نوار موبیوس ارائه شده‌ است. در بطری کلاین جهان بسته است و به شکل یک بطری است در نوار موبیوس جهان درون و بیرون ندارد.

اگر حرکت در جهان را از جایی شروع کنیم که روی نوار باشد، سرانجام از زیر نوار سر درمی آوریم یا اگر از زیر آن شروع کنیم به روی آن خواهیم آمد.

خانه بطری کلاین (klein bottle house ) درون بافت درختی بر روی تپه‌های شنی با فاصله کوتاهی از ساحل وحشی ۱۶ واقع شده‌است.

از همان اول شرکت ساختمانی ام‌ سی‌ آر می‌خواست که خانه‌ ای طراحی کند تا در داخل خط درخت‌های موجود در ناحیه حرکت کند ، به همین دلیل در طراحی این ساختمان آن‌چه به عنوان مارپیج یا همان ساختمان پوسته مانند آغاز شد در نهایت به مارپیچی پیچیده‌تر و به بطری کلاین توسعه یافت. آن‌ها مشتاق بودند که از نظر توپولوژیکی به بطری کلاین وفادار باشند.

موقعیت سایت ساختمان و ارتباط آن با بادهای غالب ، توپوگرافی و پوشش گیاهی منطقه همه با محدودیت‌های سایت و ساختمان هم‌خوانی دارند.

دیوارهای این خانه مانند اریگامی‌های کاغذ تا و چین دارند، اتاق‌ها حول محوری مرکزی که حایط را شمای می‌شود قرار گرفته‌اند و چشم‌انداز زیبایی از بالا به پایین ایجاد کرده‌اند. سنت استفاده از هندسه تجربی در طراحی این ساختمان برای به کارگیری و برآورده کردن نیازهای معاصر به صورت بسیار زیبایی به کار گرفته‌است و به اتاق‌ها درون بطری به شکل اشیا جا داده شده درون آن نگاه شده‌است. کیفیت پیچشی پوسته حلقه ای ساختار به خصوص در بافت درختی گردهمایی آرامض بخشی را به ارمغان آورده است. معماران اصلی آن Rob McBride , Debbie-Lyn Ryan هستند و با مساحت ۲۵۸ مترمربع در شبه جریزه مورنینگتون کشور استرالیا قرار دارد. خانه‎ای سازگار با محیط زیست و ناب، که به یاد ریاضیدان آلمانی، فلیکس کلاین ساخته شده است.

پیچیدگی‎های طراحی این بنا زیاد  و حاکی از آن است که طراحان به وسیله کامپیوتر؛ طراحی داخلی و اندازه زاویه‎های  آن را با دقت بسیار  انجام داده‎اند. دکوراسیون داخلی خانه بطری کلاین استرالیا، پر از ظرافت و خلاقیت و فرم خاص آن نشان دهنده تیزهوشی معماران ماهر و معماری منحصربه‎ فرد آن است. طرح‎های باز و آشکار، داشتن شکل‎های مستطیل یا مکعب، مینیمال و بدون زرق‎وبرق و تزئین، استفاده از سطح‎های صاف و پنجره‎های بزرگ، همه و همه، نشان از مدرن بودن معماری این خانه زیبا دارند. معماری مدرن همیشه به دنبال ارائه دادن راه حلی برای زندگی بهتر است و تلفیق آن با محیط زیست و طبیعت، یک شاهکار خواهد بود.