معماری1

معماری پارامتریک یک پروسه ی بر پایه تفکر الگوریتمیک می باشد که یک سری پارامتر و

قوانین همراه یکدیگر روابط بین “هدف طراحی ” و “نتیجه طراحی را تعریف و روشن 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 که می

باشد که می توان با تغییر آن ها نتیجه یک سیستم یا معادله را ویرایش کرد. طراحی

پارامتریک یک ایده جدیدی نیست و از قدیم به بخشی از معماری و طراحی شکل

بخشیده است. توجه به تغییر نیروهای حاکم مانند آب و هوا، جهت دهی، فرهنگ و

کاربری همیشه بخشی از پروسه ی طراحی بوده است.

سیستم های مدلسازی پارامتریک را می توان به دو بخش تقسیم کرد:

• سیستم های انتشاری که در آن با کمک یک مدل “جریان داده پارامتر های شناخته شده یا نشده محاسبه می شوند

• سیستم قیدی که در آن یک مسئله بر اساس سری محدودیت های پیوسته و گسسته حل می گردد.

برای مثال تکنیک فرم یابی (Form-finding) یک استراتژی بر پایه سیستم انتشاری است. فرم یابی در واقع بهینه سازی اهداف طراحی با توجه به قید های طراحی می باشد.

طراحی پامتریک قیاسی (Analouge)

یکی از قدیمی ترین مثال های طراحی پارامتریک را می توان مدل مع شده ی کلیسا

ها توسط آنتونی گائودی دانست. او در طراحی کلیسای Colonia Guell یک سری مدل

های سیمی شکل طراحی کرد که توسط وزنه هایی آویزان بودند. با ع 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.

مشخصات روش طراحی

در مثال بالا تمامی مشخصات یک طراحی پارامتریک ( ورودی ها ، معادله، خروجی) مشاهده می شود:

• طول سیم ها، وزنه های آویزان، نقاط تکیه گاهی بخش ورودی های مستقل را شکل می دهند
• موقعیت نقاط روی سیم ها به عنوان خروجی سیستم می باشد
• فرم بدست آمده توسط معادلات صریح (Explicit Functions ) بدست آمده است که در این مورد بخصوص ثقل و قوانین نیوتن می باشد

با ویرایش تک تک پارامترها گائودی این امکان را داشته است که مدل های متفاوتی از فرم را بدست آورده و مورد مطالعه قرار دهد افزون بر اینکه از تحت فشارخالص بودن اعضا مطمئن باشد. بجای محاسبه دستی معادلات پارامتریک او توانست به شکل اتوماتیک هندسه منحنی های زنجیرواره را تحت ثقل بدسته بیاورد.

 Sketchpad

در حالی که گائودی از قوانین فیزیکی برای افزایش سرعت محاسبات خود استفاده کرد

شخصی به نام Ivan Sutherland بر روی قدرت تحلیل کامپیوتر ها متمرکز شد. او یک نرم

افزار تعامل گرای CAD (طراحی با کمک کامپیوتر) به نام Sketchpad طراحی کرد. کاربران

می توانستند با کمک یک قلم نوری خطوط و قوس هایی را ترسیم کنند که با قیودی به

هم مرتبط بودند. این قیود شامل تمامی مشخصات لازم برای ایجاد یک معادله پارامتریک

بودند. کاربران می توانستند با تغییر پارامترها و مشخصات طراحی به بررسی و جستجو در

فرم های مختلف بپردازند در حالی که محاسبات و طراحی مجدد فرم را به Sketchpad

واگذار می کردند.

معماری

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. یکی از اولین معماران و تئوریسین هایی که از کامپیوتر برای طراحی

معماری بهره برد گرگ لین (Greg Lynn) بود. معماری حبابی (blob)  و فولدینگ (fold)

مثال هایی از معماری بر پایه کامپیوتر است که گرگ لین معرفی کرد. چند نمونه استفاده

از طراحی پارامتریک در صنعت ساختمان در تصاویر زیر نمایش داده شده است:

Water Cube by PTW Architects

Galaxy Soho by Zaha Hadid Architects

نرم افزار

در میان طراحان بدون شک افزونه ی گرس هاپر (Grasshopper3d) برای نرم افزار مدلساز سه بعدی راینو (Rhino3d) یک ابزار مناسب و قدرتمند طراحی فرم های پیچیده و تکرار شونده می باشد.این افزونه به طراحان اجازه می دهد که بدون نیاز به آموختن برنامه نویسی ٬برای مثال Rhinoscript به روش مبتکرانه ای بتوانند در دنیای طراحی به اکتشاف فرم های خلاقانه و جدید بپردازند. گرس هاپر در کنار نرم افزار GC (Generative components) که از نرم افزار های تولید فرم های پیشرفته توسط برنامه نویسی صرف است به شهرت رسیده است و به دلیل آسانی کار گوی سبقت را نسبت به Rhinoscript و GC ربوده و در زمینه جذب طراحانی که به سمت هندسه های پارامتریک متمایلند موفق بوده است.معماری

طراحی الگوریتمیک و تکرار شونده در حال تبدیل شدن به یکی از گرایش های محبوب در حرفه معماری می باشد و در این میان نقش سرعت بخشی به این حرکت توسط افزونه ی گرس هاپر بدون انکار است. قدرت این نرم افزار در طی این سال ها با معرفی شدن افزونه های مختلفی در زمینه معماری، شهرسازی، مدلسازی دینامکی، آنالیز سازه، آنالیز انرژی و روش های بهینه سازی قدرت آن افزایش یافته است.معماری