هیچ جای خارج از طبیعت نیست که دارای اصالت بیشتری در ساختار وجود انسان باشد و انسان را از طبیعت دور کند. هر ساحت ماورای که باشد درباطن همین طبیعت است و تنها راه رسیدن به آن پیوستن و یکی شدن با طبیعت است.زیربنای انسان شناسی در طبیعت شناسی است و طبیعت مادر انسان است. انسان از طبیعت برخاسته و به طبیعت باز می گردد.زیربنای عملی این نگرش دوستی، بهره مندی و صمیمیت با طبیعت است
انسان همیشه برای رفع احتیاجات نیاز به الهام گرفتن داشته است پس همواره برای الهام گرفتن محیط پیرامون خود می نگرد که طبیعت عامل اصلی در این الهامات و کمک به انسان بوده است
طبیعت اطراف ما منبع بسیاری از الهامات است که در حرفه های مختلف از دیر باز به کار می رود
از جمله: در نقاشی مجسمه سازی طراحی ماشین آلات حتی اتومبیل طراحی لباس و طراحی صنعتی و همچنین معماری …
من سعی می کنم تو این وبلاگ در مورد بعضی از این موارد توضیح مختصری بدم امیدوارم خوشتون بیاد .
طبیعت زیبایی که در اطرافمان است تا کنون همه ی اختراعات بشر توسط طبیعت وبه کمک الهام گرفتن از آن یعنی از الهام گرفتن از تک تک عناصر آن و ۴ فصل آن هماهنگی بین اجزای آن و جلوه ها و زیبایی های درون آن بوده است…
تمام اختراعات بشر تا کنون هماهنگ با طبیعت بوده و دانشمندان سعی در این دارند که چیز هایی که با طبیعت مخالف و یا به آن زیان می زنند را از بین ببردند… در جهان امروز هر مخترع طراح و یا معماری که کار هایش در مسیر دوستی با طبیعت بوده اثر ها و کارهایش دارای ارزش بیشتر و شایسته تر است.
هم اکنون به کمک الهام از طبیعت به ساخت سازه های بلند مدرن و حتی طراحی جواهرات کیف و کفش و … می پردازند.
از گذشته های بسیار دور، بشر در رابطه ای تنگاتنگ با طبیعت به سر می برده و این پدیده راهنمای بسیار خوبی برای طراحان بوده است.مدل ماشین پرواز داوینچی با الهام از بال خفاش، ساخت زیر دریایی با تاثیر از بدن دلفین ها، سقف شیشه ای کریستال پالاس، با الهام از نیلوفر آبی، فرم صدف گون سقف کلیسای رونشان، سقف تار عنکبوتی نمایشگاه مونترال و . . . همه و همه نمونه هایی از شمار آثاری است که با ایده گرفتن از عناصر طبیعی در دو نوع فرمال و سازه ای طراحی شده اند
پاورپوینت الگوبرداری سازه ای از طبیعت
مقدمه:هیچ جای خارج از طبیعت نیست که دارای اصالت بیشتری در ساختار وجود انسان باشد و انسان را از طبیعت دور کند. هر ساحت ماورای که باشد درباطن همین طبیعت است و تنها راه رسیدن به آن پیوستن و یکی شدن با طبیعت است.زیربنای انسان شناسی در طبیعت شناسی است و طبیعت مادر انسان است. انسان از طبیعت برخاسته و به طبیعت باز می گردد.زیربنای عملی این نگرش دوستی، بهره مندی و صمیمیت با طبیعت است.
سرفصلها:
نگرش طبیعت گرا
طبیعت گرایی
معماری ، رابطه انسان با طبیعت
الگوبرداری سازه ای از طبیعت
سازه های طبیعی
طبیعت ترکیب زیبایی و فرم سازه ای
استخوان بدن حیوانات
پوسته تخم پرندگان
ترکیبات شیمیایی
قوسهای طبیعی سنگی
نمونههای طبیعی
تقلید از طبیعت
فرم درختی
الگو های معماری و طبیعت
الهام از لانه مورچه در معماری
مقدمه
انسان از ابتدای آفرینش به نوعی از محیط زیست اطراف خود الهام گرفته است و در ساخت و طراحی وسایل مورد نیاز خود از آنها استفاده کرده است.بیونیک و معماری بیونیک علمی است که به الهام یابی فنی از ساختمانها ، رفتارها و ارتباطات گوناگون عالم جانداران می پردازد.
عنکبوت ها با طراحی و بافتن ریسمان هایی که به استحکام پولاد هستند ، برای خود آشیانه هایی می سازند ، یا زنبورها با رعایت کلیه قوانین هندسی ، پناهگاهی امن و مطمئن برای خود طراحی می کنند.
موریانه ها خانه های خود را در بیابان ها در هوایی بسیار گرم می سازند و تلاش می کنند با کندن راه هایی پیچیده در خاک ، سیستم گرمایی و تهویه داخل لانه های خود را خنک و متعادل نگه دارند.
خاک انباشت لانه های آنها به صورت یک مجموعه کامل طراحی شده تا بتوانند نیازهای طبیعی خود را تامین کنند. اینها نیز معمارند ولی معمارا نی طبیعی.
طی حدود 3/8 میلیارد سال از آفرینش زمین ، طبیعت خود ، طراح و معمار نهایی است. طی این مدت گیاهان و جانوران توانسته اند با طراحی لازم بر مشکلات محیط زیست فائق آیند بیونیک که در لغت به معنی"زیست شناختی " یا " به کارگیری اندام های ساختگی طبیعی" آمده است برای اولین بار توسط دانشمند آمریکایی به نام جک .ای.استیل در سال 1959 به کار برده شد.
وی بیونیک را علم سیستم هایی که شالوده و پایه تمامی سیستم های زنده است می دانست .
انسان در طول زندگی خود سعی دارد که برای ساخت و طراحی مکانها و وسایل مورد نیاز خود از طبیعت و محیط زیست اطراف خود الهام بگیرد.
به عنوان مثال ، ساختمان بدن خفاش برای لئوناردو داونچی ایده ای بود تا بتواند ماشین پرنده را طراحی کند.
یروهای عضلانی و در عین حال سرعت زیاد دلفین ها ، جرقه ای برای ساختن زیردریایی بود و یا می تواند به سامار اشاره کرد ، که این میوه پس از جدا شدن از گیاه مورد نظر، بال هایش را با زاویه ای مشخس باز کرده و به صورت منحنی و با وزش باد شروع به چرخش کرده وسپس آرام به زمین می افتد. دانشمندان با الهام گیری از این گیاه به طراحی بالگرد ، روی آوردند.
در زمینه خود معماری وساخت با وسایل ساختمان نیز معماران ومهندسین از عالم طبیعت بهره گرفته اند که از آن جمله می توان به شکل مارپیچ داخلی نوعی صدف به نام کونوس که برای طراحی خانه ها استفاده شده ، اشاره کرد.
بناها در معماری بیونیک یا معماری طبیعی یا با استفاده از مواد شکننده و نا پایدار ساخته می شوند و یا از یک مکان طبیعی که در زمین یا صخره شکل گرفته استفاده می شده است یکی از این مکان های طبیعی ، غارها هستند. معماری غاری که معمولا جنبه ای ازمعماری مقابر ، است از عصر باستان وجود داشته و از بارزترین نمونه های این سبک معماری می توان به معابر کاتوکومب رم و ناپل و مقابری در لبنان اشاره کرد.
کلیساهای سنگی در ارمنستان و نیز غارهای بسیار بزرگ مسکونی مکشوف در گورمه ترکیه و ماترا در جنوب ایتالیا ، نیز از دیگر نمونه های این سبک معماری است. این بناها احتمالا چیزی شبیه به لانه های بزرگ موریانه ها که هزاران موریانه را در خود جای می دهند ، بوده اند.معماری گلی یا خاکی را نیز می توان یکی از شاخه های معماری طبیعی در نظر گرفت. شهرهای قدیمی و تاریخی همچون صنعا در یمن یا ساختمانهای گلی دو گون در مالی نمونه هایی از این سبک هستند.
معماری بیونیک ، فقط محدود به چند نقطه خاص در دنیاست.
از مشهورترین نمونه ها که در آنها از سبک بیونیک برای طراحی و ساخت انها به کار برده شده،می توان به بنای زیر اشاره کرد:
- بانک کارمرز در فرانکفورت آلمان
- ساختمان اینونیک در کمبریچ
- پروژه همزیگری صنعتیkalundborg در دانمارک
با اینکه امروزه سبک معماری بیونیک گسترش فراوان یافته و استقبال از آن در سراسر جهان رو به افزایش است ولی باید به طور کلی به این مسئله توجه داشت که جزئ به جزئ از طبیعت و محیط زیست اطراف برای هر پروژه ای کار ساده ای نیست و باید کلیه مسائل جغرافیایی آب و هوایی ، اقتصادی و... را در نظر گرفت.
موریانه ها
موریانهها بهصورت اجتماعی با تقسیم کار بین افراد طبقات مختلف، زندگی میکنند. افراد این طبقات از نظر ظاهر و رفتار متفاوت میباشند و چرخهی زندگی پیچیدهای را دارند. این طبقات به مولدین بالغ، کارگرها و سربازها تقسیم میشوند. مولدین بالغ به رنگ خرمایی روشن تا قهوهای مایل به قرمز تا سیاه متغیر میباشد. اندازهی حشرات کامل با بالها از 7/12 میلیمتر تا 4/25 میلیمتر میباشد. از مشخصات دیگر چشمهای کاملاً رشد یافته، بالهای غشایی، دو جفت شاخک تسبیحی شکل و آروارههای بالایی که به وضوح قابل مشاهده هستند، میباشند.
در طول زمانهای خاصی از سال، موریانههای بالدار، کلنی را در گروههایی که همان Swarmer ها هستند ترک میکنند. در طول این زمان حشرات کامل ممکن است به سمت نور جلب شوند. همانطور که بالدارها (جنس نر و جنس ماده) روی زمین فرود میآیند بالهای آنها میافتد و شروع به جستجوی محلی مناسب برای تأسیس کلنی میکنند.
جنسهای نر از طریق بو یا فرمون به جنسهای ماده جلب میشوند و جنس ماده را تعقیب میکنند. آنها با همدیگر داخل چوب یا خاک مرطوب، که به گونه بستگی دارد، وارد شده و اطاقکی را که جفتگیری در آن صورت میگیرد و ملکه در آنجا شروع به تخمگذاری میکند را ایجاد میکنند. هر سال از میلیونها بالداری که پرواز میکنند تنها درصد کمی از آنها (معمولاً کمتر از یک درصد) موفق به ایجاد کلنی میشوند.طبقهی کارگر از مهمترین طبقاتی هستند که صاحبخانهها میبینند و مسئولیت انجام کار داخل کلنی را بهعهده دارند. کارگرها وظیفهی مراقبت از تخمها و افراد جوان، ساختن تونلهای کلنی و در صورت خراب شدن تعمیر آنها، جمعآوری غذا، کمک به موریانههای دیگر زمانی که آنها پوستاندازی یا رشد میکنند و تیمار نمودن، تمیز کردن و تهیهی غذا برای هملانهایهای دیگر و یکدیگر را برعهده دارند. اگر حملهای بهوسیلهی مورچهها و یا موریانههای خارجی صورت گیرد، کارگرها در دفاع از کلنی به سربازها کمک میکنند. فعالیت اصلی طبقه سرباز دفاع از کلنی در برابر موریانههای دیگر و مورچهها میباشد. موریانهها برای دفاع از آروارههای برآمدهی بزرگ خود استفاده میکند.برای انتخاب روش مدیریتی هر نوع موریانه تشخیص آنها مهم میباشد. بنابراین جمعآوری نمونههایی از موریانههای سرباز و در زمان ممکن موریانههای بالدار مهم میباشد. مورچههای بالدار غالباً با موریانههای بالدار اشتباه گرفته میشوند اما برای تفکیک این دو حشره چندین مشخصه وجود دارد که با چشم قابل رؤیت میباشد.
مورچهها دو جفت بال شفاف نامساوی دارند در حالیکه موریانهها چهار بال مساوی دارند که معمولاً به سمت عقب روی بدن قرار میگیرند. گاهی اوقات موریانهها را از آن جهت که شبیه مورچهها بهنظر میرسند بهعنوان مورچههای سفید میشناسند .
در حال حاضر بیش از 2600 گونهی مختلف از موریانهها شناسایی شدهاند با این وجود همه این افراد متفاوت را میتوان در چهار گروه مشخص قرار دارد:
1) موریانههای چوب مرطوب
2) موریانههای چوب خشک
3) موریانههای زیرزمینی
4)موریانههای تپهساز یا لانه درختی
موریانههای چوب مرطوب پراکندگیشان خیلی محدود است. نام آنها از این واقعیت گرفته شده که آنها در چوب خیلی مرطوب بویژه کندهها و در ختان افتاده در کف جنگل زندگی و تغذیه میکنند. موریانههای چوب خشک در اکثر قارهها شایع هستند آنها نیاز به تماس با رطوبت یا خاک ندارند. موریانههای زیرزمینی در بسیاری از قسمتهای جهان فراوان هستند و گاهی اوقات چندین متر در عمق خاک زندگی و رشد و نمو میکنند.
. بعضی موریانههای زیرزمینی م
لانهسازی
در مناطق مدارگانی، بسیاری از موریانهها لانه سازی میکنند. لانههایی به صورت تپهها و گنبدها که حدود ۲۰ متر وسعت و ارتفاعی شاید بیشتر از ۱۰ متر از سطح زمین دارند. برخی دیگر از موریانهها درخت آشیان هستند، یعنی آشیانههایی به اندازههای گوناگون معمولاً به بزرگی یک توپ بستکبال، بر فراز درختان میسازند. موریانهها در داخل چنین آشیانههایی خود را از خطر حمله پرندگان، سوسمارها، عنکبوتها و مورچهها مصون میدارند.
آشیانه برخی از موریانههای افریقایی مانند چتر است، طوری که آب باران به اطراف آن سرازیر میشود. دستهای دیگر از موریانهها، لانه خود را به گونهای میسازند که دمای درون آن هماهنگپذیر گردد. لانه و آشیانه سازی موریانهها نمونه شگرفی از کار غریزی است. این کار بر عهده کارگران نوزاد نهاده شده است. چرا که کارگران تازه تولد یافته هیچگاه در لانه پدر و مادر خود زیست نمیکنند و در نتیجه راهی برای آموختن لانه سازی ندارند.
تمام خانواده های موجود در راسته موریانه ها به صورت اجتماعات بزرگ و کوچک در محدوده سیستمی لانه ای و به صورت کلنی زندگی می کنند . ارتباط بین لانه ها و دنیای خارج بستگی به عادت مخصوص تغدیه ای گونه ها دارد . موریانه ها توانایی کنترل اقلیم داخل لانه خود را دارند.
موریانه ها همه چیز خوارند و از مواد گیاهی ، الیاف ، فرآورده های پشمی و پنبه ای ، کاغذ دیواری ، چرم ، موکت ، لاستیک ، پوشش کابل ها ، جانوران نگهداری شده در موزه ها ، انواع چوب و فرآورده های چوبی تغذیه می کنند.در مناطق گرمسیر و نیمه گرمسیر فعالیت زیاد دارند عموما در محیط مرطوب و تاریک زندگی می کنند از طریق ایجاد دالان های زیرزمینی و کانال های سر پوشیده در سطح دیوارها ، ستونها و غیره بداخل ساختمان ها و محل های تامین مواد غذایی نفوذ میکنند . لانه ها ممکن است در اعماق خاک ، داخل تنه پوسیده درختان ، داخل چوبهای خشک یا اثاثیه چوبی داخل ساختمانها بنا شوند. برخی دارای لانه آشکار در بالای سطح خاک می باشند تعدادی از موریانه ها از مواد چوبی تغذیه میکنند و با حفاری در چوبهای تر ادامه زندگی می دهند.
موریانه های دروگر در چراگاه های خشک که درختان کمی دارند لانه سازی میکنند ، بعضی از موریانه ها از مواد گیاهی خشک تغذیه می نمایند تعدادی از موریانه ها بسته به شرایط محیطی لانه هایی ایجاد میکنند و موجبات خسارت به محصولات کشاورزی ، لوازم ساختمانی و ساختمانها را فراهم می آورند. از 1800 گونه شناخته شده در دنیا 148 گونه به ساختمانها صدمه می زنند و خسارت آن چنان شدید است که داخل هر محدوده ای که انتشار یابند دیر یا زود الوارهای بی محافظ و یا وسایل چوبی به کار رفته در ساختمان ها تخریب می شود.موریانه هایی که در داخل خاک و زیر زمین دالان حفر می کنند توانایی آن را دارند که راهروهای خود را از خاک به درون آجر و حفره های داخلی دیوار باز نمایند گاهی تیر های شیروانی و چوب های سقف را مورد حمله قرار می دهند موریانه های چوب خشک ،گاهی در الوارهای دور از زمین حتی روی سقف نیز کلنی ایجاد می نمایند.
گالریهای جستجوی غذای زیرزمینی
این گالریها خیلی زیاد هستند و بلافاصله در زیر سطح زمین تمرکز مییابند و دسترسی آسان به منابع غذایی در سطح زمین را فراهم میسازند (مانند چوب، علف، مدفوع و غیره) آنها اغلب یک شبکه متراکم را تشکیل میدهند. اطلاعات Darlington برای Macrotermesmichaelseni در کنیا خیلی جامع میباشد. در اینجا یک تپه منفرد با 6 کیلومتر گالریهای زیرزمینی و 72000 حفرههای ذخیره غذایی در یک منطقه 8000 متر مربع مرتبط بود. با توجه به حضور چندین گونه موریانه کاملاً زیرزمینی در ناحیه مورد مطالعه، کل گالریهای موریانه در این ناحیه به آسانی تا 2 برابر افزایش مییابد.
تپههای موریانهای و زندگی اجتماعی موریانهها
تپههای موریانهای که بهوسیله موریانههای تپه سیاه ساخته میشوند ممکن است به شکل لکههای نمایانی در تمام نقاط دامنههای کوهستانی جنوب غربی دماغه امید دیده شوند. سطح هر تپه درست مانند سطح خارجی مغز دارای برجستگیها و شیارهای مخصوصی است. بزرگترین آنها در حدود ۶۰ سانتیمتر بلندی دارد و پهنای قاعده آن نیز به ۶۰ سانتیمتر میرسد اگر یکی از آنها را بشکافیم دیده میشود که داخل آن مانند اسفنج است و از تعداد زیادی اتاقک تشکیل شده که عرض هر کدام از آنها ۲.۵ سانتیمتر است و با دریچههای کوچک راه دارد.
گرچه در یک تپه موریانهای بزرگ ممکن است بیش از ۵۰۰۰۰ موریانه زندگی کنند ولی داخل آن همیشه تمیز است. این تمیزی به این دلیل است که موریانهها مدفوعات خود را به منزله سیمان در ساختن دیوارههای تپه و اتاقکها بکار میبرند و لاشهها را نیز میخورند و مصرف میکنند.
بیشتر ساکنین تپه حشرات کوچکی به طول ۵ میلیمتر هستند که سرهایی سفید و بدنی به رنگ خاکستری تیره دارند. اینها کارگرها را تشکیل میدهند کارگرها ممکن است نر یا ماده باشند اندام تناسلی آنها رشد نمیکند و فعالیتی ندارد و فقط اثری از آن باقی است موریانههای کارگر کاملاً کورند و کارشان جمع آوری غذا و رسیدگی به بچهها و پرستاری از شاه و ملکه و شاهزاده هاست.
موریانه ملکه میتواند تا ۳۰۰۰۰ تخم در یک روز بگذارد او قادر به حرکت نیست و برای زنده ماندن کاملاً به موریانههای کارگر متکی است بعضی از موریانههای ملکه میتوانند تا ۵۰ سال زندگی کنند که از طول همه حشرات دیگر بیشتر است. افراد دیگری که در حدود یک دهم کلیه ساکنین تپه را تشکیل میدهند و با کارگران تفاوت دارند سربازها هستند که رنگشان زرد و سرشان بیضی شکل است و یک جفت آرواره بلند و نوک تیز دارند که سلاح آنها را تشکیل میدهد کار آنها دفاع در برابر هجوم دشمنان خارجی است.
سربازها در کار کارگرها شرکت ندارند ولی همیشه برای حمله به دشمنانی که میخواهند به زور وارد جایگاه آنها شوند آمادهاند. بزرگترین دشمن موریانهها، مورچهها هستند که اگر آنها را بگیرند فورا میکشند و لاشه شان را برای تغذیه به لانه خود میبرند.
معماری لانه
درباره معماری پیچیده درونی و بیرونی لانههای موریانههای معینی مطالب زیادی نوشته شده است. تردید کمی وجود دارد که یکی از اهداف پیچیدگی لانه تنظیم دما میباشد. احتمالاً پیچیده ترین ساختارها بعضی از تپههایی میباشند که توسط Macrotermesهای معینی در آفریقا ساخته میشوند. این کلنیهای بزرگ چندین میلیون فردی همراه با نرخ متابولیکی خیلی زیاد قارچهای همزیست شان ، مقادیر قابل ملاحظه ای حرارت تولید میکنند. در داخل تپههای بسته Macrotermesbellicosus از طریق معماری پیچیده دیوار تپه این حرارت پخش میشود. گونههای دیگر Macrotermes گرما را از طریق منافذ باز روی سطح تپه از دست میدهند. در رابطه با گونه Macrotermessubhyalinus در مناطق گرم و خشک اوگاندا، شمال کنیا، جنوب اتیوپی و سومالی گرما از طریق یک دودکش ساده که ارتفاع آن به بیش از 9 متر میرسد.
با یک روزنه در انتهای بالای آن، از دست میدهند . تپههای بلند و کشیده Amitermes که بهصورت شمالی – جنوبی ساخته میشوند .در قسمتهایی از شمال استرالیا یک نوک باریک و قاعده پهن دارندو دیگران چنین استنتاج میکنند که این ساختار دریافت گرمایی را که در طی اواسط روز تولید میشود را به حداقل میرساند. تپهها معمولاً در قسمتهای پست و کم ارتفاع یافت میشوند که بهطور فصلی از آب باران انباشته میشوند، و در طی فصل گرما کلنی نمیتواند به سطح زیرین خاک وارد شود.
راز خلقت موریانه
مطالعه در کشور عجیب، منظم و دو سه میلیونی موریانه ها، همچنین بررسی ارتباط دائم آنها با یکدیگر، بیانگر این حقیقت است که موریانه ها هم حرف می زنند و هم زبان مخصوص به خود دارند.
لانه موریانه ها که نیمی از آن در زیر زمین و نیمی از آن روی زمین است، مخروطی شکل و با ارتفاع شش الی هشت متر از دور دیده می شود.
در هر یک از این لانه ها یک ملکه وجود دارد که حدود ده تا پانزده سال عمر می کند و هر سال تعداد فرزندان وی زیاد می شود. چرا که ملکه هر دو ثانیه یک تخم می گذارد. ساختمان خانه موریانه ها از دارای چندین طبقه است که در ورودی آن، برخلاف ساختمان های بشری، در بالای عمارت قرار دارد. طبقات و ساختمان خانه موریانه ها به شرح زیر است: طبقه دوم: خوابگاه تابستانی کارگران.
طبقه سوم: اطاق نهار خوری تابستانی.
طبقه چهارم: انبار آذوقه.
طبقه پنجم: سرباز خانه.
طبقه ششم: مقر تابستانی ملکه.
طبقه هفتم: انبار تره بار.
طبقه هشتم: آغل حیوانات شیرده . (موریانه ها شته درختان را اسیر کرده، به لانه خود برده، از آنها مراقبت می کنند و از شیره و عصاره ای که این شته ها می سازند، استفاده می کنند.
طبقه نهم: اطاق بچه ها.
طبقه دهم: اطاق بازی.
طبقه یازدهم: شبیمارستان و تأسیسات پزشکی.
طبقه دوازدهم: خوابگاه زمستانی کارگران و گورستان.
طبقه سیزدهم: مقر زمستانی ملکه.
اگر این کشور عجیب دو سه میلیونی را خطری تهدید کند، بلافاصله همه موریانه ها به وسیله ماموران انتظامات یا فرد مطلع با خبر شده و آماده مقابله با خطر می گردند.
کنترلکنندههای نور
رواق:فضایی است مشتمل بر سقف و ستون که حداقل در یک طرف مسدود باشد و انسان را از تماس با بارش وتابش نور آفتاب مصون میدارد و در مناطقی که شدت نور و حرارت خورشید زیاد باشد نور مناسب و ملایمی را به داخل عبور میدهد و در این صورت روشنایی از طریق غیر مستقیم یا باواسطه خواهیم داشت.
تابش بند:تابش بند تا تووش بند یا آفتابشکن تیغههایی به عرض 6 الی 18 سانتیمتر است که گاهی ارتفاعی تا حدود 5 متر دارد و با کمک گچ و نی آنها را میساختند.معمولا در بالای در و پنجره کلافی میکشیدند که در واقع تابش بند افقی بوده و اصطلاحا به آن سرسایه میگفتند و توسط آن ورود آفتاب به درون فضا را کنترل میکردند.
سایهبانها:ایجاد سایه بر روی پنجرهها از تابش مستقیم آفتاب به سطح پنجره جلوگیری کرده و در نتیجه حرارت ایجاد شده ناشی از تابش آفتاب در فضای پشت آن به مقدار قابل ملاحظهای کاهش مییابد.سایهبانها ممکن است اثرات گوناگونی از قبیل کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل،کنترل نور و تهویه طبیعی داشته باشند.کارایی سایهبانها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آنها نسبت به پنجره و همچنین شرایط تهویه طبیعی در ساختمان بستگی دارد.سایهبانها به انواع ثابت،متحرک و همچنین سایهبانهای طبیعی مثل درختان تقسیم میشوند.
سرادق:سایهبان بر سراکه پرده آن بر خرپاهایی که بر بالای سرا نشانیده بودند کشیده میشد و بدینترتیب مانع تابش تند خورشید به درون سرا میشد.
ساباط:کوچهای سرپوشیده که هم در شهرهای گرمسیری و هم سردسیری به چشم میخورد.در شهرهای گرمسیری مجبور بودند کوچه را تنگ و دیوار را بلند بگیرند و برای ایجاد سایه ساباط میگذاشتند.
پرده:استفاده از پردههای ضخیم برای جلوگیری و تنظیم نور خورشید برای ورود به ساختمان از دوره صفویه معمول بوده و همچنین در دوره قاجار نیز از آن استفاده میشد.این پردهها معمولا از جنس کرباس و یا ابریشم بوده و به صورت یکلا و دولا استفاده میشدند و به طور معمول در جلو ایوانها و یا پنجرهها وارسیها نصب میشد.بالا کشیدن این پردهها توسط قرقره و بندهایی بوده که به طور هماهنگ تمام قسمتهای آنها را یکنواخت جمع کرده است چون این پردهها معمولا ضخیم و سنگین بوده
و غیر از این نمیشد آنها را بالا کشید.
نورگیرها
شباک:هوای متغیر ایران،آقتاب تند و روشن،باد و باران،توفان و گردباد و عقاید خاص ملی و مذهبی ایجاب میکرده که ساختمان علاوه بر دو پنجره،پردهای یا شباکی برای حفاظت درون بنا داشته باشد.درون ساختمان با روزنها و پنجرههای چوبی یا گچی و پرده محفوظ میشد و بیرون آنرا با شبکههای سفالی یا کاشی میپوشاندند،این شبکهها شدت نور را گرفته و نور ضعیفتری از لابهلای آن ایجاد میشود.انحراف پرتوهای نور در اثر برخورد با کنارهای منقوش شبکه پخش نور شده و به یکنواختی و پخش روشنایی کمک میکرد.ضمنا علیرغم آنکه تمام فضای بیرون از داخل به راحتی قابل رویت بود از بیرون هیچگونه دیدی در طول روز به داخل نداشت.
در و پنجرههای مشبک
پنجره معمولا برای دادن نور،جریان هوا و رویت مناظر بیرون بدون بر هم زدن خلوت اهل خانه است.در مناطقی که نور خورشید شدید است،پنجره باید متناسب با شدت نور ساخته شود.پنجرههای مشبک تعادلی بین نور خارج و داخل ایجاد میکند،تعادلی که وقتی از داخل نگاه کرده شود جلوی نور شدید آفتاب را میگیرد و مانع خسته شدن چشم در مقابل نور شدید خارج میشود.طرحهایی که در ساختن پنجرههای مشبک به کار برده میشود اغلب به گونهای است که نور داخل اتاق را تنظیم میکند.پنجرههای مشبک نور شدید خارج را بخش کرده و آنرا تعدیل میکنند و وقتی نور بیرون شدید نیست همه آن را به داخل اتاق عبور میدهند.گاهی برای در و پنجرههای مشبک شیشه نیز به کار برده میشود.(به درهای مشبک،در و پنجره گفته میشود)در و پنجره و روزنهای مشبک چوبی،سفالین و گچین در زمستان با کاغذ روغن زده مسدود و در تابستانها باز میشد.
روزن
روزن و پنجره را نمیتوان از هم تفکیک کرد.در واقع روزن را میتوان یک پنجره کوچک دانست که معمولا در بالای در و گاهی در دو سوی آن برای گرفتن روشنایی و تأمین هوای آزاد برای فضاهای بسته به کار میرفته است.به عبارت دیگر روزن به سوراخهایی اطلاق میگیرد که در کلاله و یا شانه طاقها تعبیه میشده است.روزن گاهی با چوب و گاه با گچ و سفال ساخته میشده و اغلب ثابت بوده است.در بناهایی که دارای بافت مرکزی و درونگرا بودند و از سقف هشتی یا از نقطهای دیگر نور کافی برای هشتی تامین میشد،در بالای در ورودی روزن قرار میدادند.
ارسی
ارسی پنجره مشبکی است که به جای گشتن روی پاشنه گرد،بالا میرود و در محفظهای که در نظر گرفته شده جای میگیرد. ارسی معمولا در اشکوب کوشکها و پیشان و رواق ساختمانهای سردسیری دیده میشود.نقش شبکهای ارسی،معمولا مانند پنجره و روزنهای چوبی است.
جامخانه
در کلاله گنبدها و کلمبههای گرمابهها و غلامخانهء رباطها و رستهها و بازارها هنوز هم روزنهایی وجود دارد که با چند حلقه سفالین به صورت قبه یا کپهء برجستهای درآمدهاند.در این قسمت حلقههای سفالین را در کنار هم چیدهاند و در زمستانها جامهای گرد شیشهای مانند ته قرابه در میان حلقهها کار میگذارند و تابستانها یک یا کلیه آنها را برمیدارند،امروزه هم برای روشنایی سرپوشیدههایی که به مناسبت فصل باید گاهی سرد و گاهی گرم باشد مناسبترین وسیله است و بر فراز بام گرمابهها جای خود را حفظ کرده است.
هورنو
به نورگیر بالای سقف گفته میشود.چون در نزدیکیهای تیزهء گنبد امکان اجرا به صورت بقیهء قسمتها میسر نیست.لذا در نزدیکیهای تیزه،سوراخ را پر نمیکنند تا در بالای طاق کار نور رسانی را انجام دهد.مثلا در پوشش بازارها اکثرا سوراخ هورنو باز است تا عمل روشنایی و تهویه صورت پذیرد.
روشندان
در بناهایی که استفاده از پنجره در دیوارها ممکن نبوده مثل بازارها و سایر بناهای عمومی،معماران در قسمت«خورشیدی کاربندی»روزنهایی ایجاد کردهاند که عبور نور مناسب و تهویه را به بهترین وجه میسر میساخته است و به آن روشندان میگویند.روشندانها معمولا به شکل یک کلاهفرنگی بوده و عمود سنندج،خانه آصف وزیری،دوره قاجاریه ارسی با شبکهها شیشهای
بر قسمت خورشیدی کاربندی ساخته میشوند و برخی از آنها دارای شیشه بوده،بعضی از آنها زمینه چندضلعی دارد،مثل روشندان حوضخانه کاخ هشتبهشت اصفهان.
فریز و خوون در ساختمان:
خوون یک نقش تزئینی است که با تکههای آجر تراشیده و موازییک آنرا پدید آوردهاند،آنگاه روی آنرا با خاک و سریشم و رنگهایی که در آب حل کردهاند به رنگهای گوناگون رنگرزی میکنند و در پیشانی ساختمان،میانه ستونها و«فریز در»چیده میشود.برای ورود روشنایی و هوا به اتاقها لوحههای گچین را سوراخ کرده و نقشهایی پدید آورده و آن لوحهها را در بالای درها و پنجرهها مینشانیدند.
گلجام
شیشههای کوچک و رنگینی که در داخل گچ کار میگذاشتند و آن را در بالاترین قسمت اطاق تعبیه میکردند تا نور رسانی به داخل بنا را تامین کند.به شبکه گچی و آلات شیشهای که در بالای در استفاده میشد،نیز گلجام میگویند.
پالکانه
به پنجرههای پیشآمده در ایوان یا بالکنی که طرارفش پنجره باشد پالکانه میگفتند.بعضی از پالکانهها به صورت پنجرههای بیرون زده از نمای اصلی ساخته شده و با شیشههای کوچک تزئین شدهاند.
پاچنگ
پنجره یا روزنی که پای آن بسته است و به زمین نمیرسد.
پاچلاقی
ترکیبی از در و پنجره که قسمت در آن تا پایین باز میشود و بقیهء آن به صورت پنجره باقی میماند.
باجه
نوعی پنجره است.
تهرانی
تالار رو به آفتاب که ارسی داشته باشد.
سنگ مرمر
استفاده از اینگونه سنگ برای نورگیری در بنا و شبستانهای زیرزمینی به علت فقدان نور صورت میگرفت و قسمتی از سنگ فرش حیاط از سنگ مرمر بود تا نور وارد شبستان در زیرزمین شود.
کاربندی و مقرنس
در فضاهایی که نورگیری و در نتیجه روشنایی فضا از طریق سقف انجام میشود.نور به طور مستقیم وارد فضا شده و فقط بخشی از آن را روشن مینماید.کاربندی و مقرنس به غیر از زیبایی برای بهرهگیری هرچه بیشتر از نور خورشید نیز استفاده میشود.بدینترتیب که موجب میشود در جهات مختلف از مسیر خود منحرف شده و آن را به صورت پخش شده به داخل راه میدهد،در این صورت در داخل بنا روشنایی یکنواخت و غیر متمرکزی خواهیم داشت.که حجم بیشتری را در بر میگیرد.
نقش هشتی در نور رسانی به بنا.
بعد از ورود به ساختمان به علت شدید بودن نور در بیرون میبایست نور شکسته شود،تا داخل ساختمان حالت نامطلوبی از نظر وارد شوند نداشته باشد.یکی از عوامل مهم معماری در تقسیم و شکست شدت نور،هشتیهای ورودی هستند که گرد و یا چندضلعی ساخته میشدند.در بالای هشتی معمولا نورگیری وجود دارد که نور متمرکز ملایمی را در ساعات مختلف روز به داخل انتقال میدهد،به کار بردن این شیوه برای تنظیم و متعادل کردن نور و حرارت از ویژگیهای معماری سنتی،بهویژه در حاشیه کویر است.
انواع طاقها،قوسها و فیلپوشها نیز در چگونگی نورگیری در داخل بنا سهم بهسزایی دارند.وجود فیلپوش منجر به ایجاد 3 منطقه متمایز ساختمانی در قسمت گنبدها شده است.منطقه سوم همان گنبد اصلی است که گاهی در محورهای آن پنجرههای کوچکی باز میشد و به نورگیری بنا کمک میکرد.ابداع شیوه طاق و تویزه باعث شد تا بار سقف مستقیما بر روی جرزها عمل کند و دیوارها و طاقها سبک شده و آنها را شکافته و پنجره در آن قرار دهند و بدینطریق نور فراوان و غیرمستقیم حاصل شود طاقهای آهنگ نیز یا دارای پنجرههای جانبی است و یا در بالای آنها گنبدهای کوچکی با پنجره تعبیه شده است.در طاق چهار بخش نیز که از تقاطع دو«طاق آهنگ»هم ارتفاع و همعرض حاصل میشود نیز میتوان روزنههای وسیعی ایجاد کرد.
طاق گهوارهای نیز به معمار اجازه میدهد که در فاصله میان دو قوس پنجره تعبیه کرده و روشنایی طبیعی داخل بنا را ایجاد کند.عمل نورگیری در بناهای مختلف به اشکال گوناگونی صورت میگرفت.از جمله اینکه در حمامها از طریق روزنههای متعدد و یا جامخانهها بر حسب درونگرا یا برونگرا بودن، نورگیری متفاوت بود.
هرچند که نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است اما از آنجا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل میشود باید میزان تابش مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع ساختمان و شرایط اقلیمی آن تامین شود.چون اهمیت تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصول مختلف سال بستگی دارد.در شرایط سرد حداکثر انرژی خورشیدی مورد نیاز بوده و ساختمان باید درجهتی هوا گرم است جهت ساختمان باید به نحوی باشد که شدت آفتاب در دیوارهای آن به حداقل رسیده و نیز امکان نفوذ مستقیم اشعه خورشید به فضاهای داخلی وجود نداشته باشد.به همین دلیل
نموه نورپردازی بنا در اقلیمهای مختلف مثل گرم و خشک و حاشیه کویر و اقلیم گرم و مرطوب و سردسیر با هم متفاوت است و هرکدام در این مناطق بر حسب اقلیم خاص خود نحوهء نورگیری و نورپردازی خاص را میطلبد.
ابزار و وسایل روشنایی
بعد از به پایان رسیدن روشنایی روز،انسان در تاریکی شب نیز نیازمند نور بوده است.لذا پس از استقرار دائم و تشکیل شهرها و ساخت خانههای مسکونی وجود یک وسیله به عنوان عامل نور مصنوعی که بتوان آن را از جایی به جایی حمل کرده؛و یا اینکه بتوان از آن در هرجایی از ساختمان استفاده کرده حس شد. بنابراین از این زمان تامین نور مصنوعی با وسایلی که عوامل نوری نامیده میشوند آغاز شد و بشر به ساخت وسایل گوناگونی در این زمینه روی آورد.این وسایل که در مجموع وسایل روشنایی نامیده میشوند جهت تاکمین نور مصنوعی برای روشناییبخشیدن محیط اطراف در هنگام تاریکی شب بودند این وسایل عبارت بودند از:پیهسوزها،شمعدانها، چراغدانها،پایه چراغها،قندیلها،فانوسها،مشعلها،شمعها و چراغهای روغنی که در مورد هریک از ابزار و وسایل روشنائی توضیح کاملی در پایاننامه مزبور ارائه شده است.
بررسی وسایل روشنایی در نگارگری ایران:
یکی از خصایص بارز نگارگری ایران،دقتی است که نگارگر در ثبت و به تصویر کشیدن انسانها،وقایع،حوادث،مراسم،اشیاء و چگونگی کابرد آنها دارد و میتوان به عنوان منبع معتبری از این ماخذ استفاده کرد،در رابطه با موضوع مورد بحث ما نیز میتوان به مینیاتورها رجوع کرد.زیرا با توجه به ویران شدن ابنیه تاریخی در گذشته و کمبود ابزار مربوط به روشنایی،یکی از راههای شناخت ما،بررسی وسایل مورد نظر در نگارگری است حتی نمونههایی را که در حال حاضر در دسترس ما نیستند میتوان در مینیاتورها یافت و همچنین میتوان چگونگی تامین روشنایی بنا و عوامل را که در معماری ذکر کردیم از دید نگارگر بررسی کرد.
نحوه روشنایی بنا از دید نگارگر
عواملی که در معماری سنتی ایران به عنوان عنصری برای روشنایی بنا نام برده شدند تا اندازهای در مینیاتورها قابل رویت میباشند از جمله:جامخانه،در و پنجرههای مشبک،شیشههای رنگی که در داخل پنجرهها کار گذاشته میشدند.روشندان، شبکه،مشربه،پالکان(ایوانی برجسته و بیرون زده که دورتا دور آنرا شبکههای چوبی قرار گرفته)مورد دیگری که قابل توجه است،دقتی است که نگارگر برای روشن نشان دادن بنا در شب و یا در تاریکی از خود نشان داده و داخل پنجرهها را با رنگ سفید پر کرده تا نمایشی از روشنایی داخل بنا در هنگام شب داشته باشد.به عنوان مثال در مینیاتور(صوفی در حمام)از هفت اورنگ نظامی مربوط به دوره صفویه؛3 عامل را که جهت روشن کردن بنا مورد استفاده قرار گرفته میتوان تشخیص داد.
مورد اول در بالای صحنه پنجرهای است که دارای شیشههای رنگی(قرمز،سبز،زرد)میباشد،در پایین صحنه 3 عدد جامخانه به تصویر کشیده شده(جامخانهها نورگیرهایی بودند که در بالای سقف حمامها تعبیه میشدند و عبارت از شیشههای ته قرابه بودند که در میان حلقههای سفالین جای میگرفتند.)و مورد سوم طاقچههایی هستند که بصورت قرینه قرار گرفتهاند و در داخل هرکدام از آنها یک پیهسوز برای روشن کردن محیط داخل قرار گرفته است.
وسایل رووشنایی در نگارگری
در این بخش انواع وسایل روشنایی که نام برده شد در مینیاتورها قابل جستجو بوده و به وضوح قابل مشاهده و همچنین قابل دستهبندی هستند.انواع قندیلها،پیهسوزها، شمعدانها،چراغهای روغنی،مشعلها در مینیاتورها به تصویر کشیده شدهاند.حتی نمونههایی که در حال حاضر در دسترس ما نیستند نیز در آنها به چشم میخورد،این وسایل در نگارگری از تنوع چشمگیری برخوردارند و میتوان با دقت در آنها با نحوه کاربرد آنها،مکان استفاده،چگونگی استفاده و همینطور که گفته شد با انواع آنها آشنا شد و شاید با توجه به آنها ابهاماتی که در زمینه چگونگی کاربرد واستفاده و همچنین اهمیت آنها وجود دارد برطرف ساخت.بعنوان مثال کاربرد مشعلها را در گذرها، کنار درها و پشتبامها میتوان تشخیص داد.همچنین استفاده از حفاظ مخصوصی بصورت قفس که بر روی آن پرده شفافی جهت جلوگیری از خاموش شمع و افزایش نور آن کشیده میشد و تنها در مینیاتور با آن برخورد میکنیم،یا نوع مخصوصی از یک چراغ که از سقف آویزان میشد و نمونه ابتدایی از یک لوستر میباشد.بر روی تمامی این وسایل،انواع تزئینات نقش شده و در واقع ضبط و ثبت نقاش از این وسایل در نقاشی بسیار دقیق و ظریف میباشد.
بعنوان مثال در مینیاتور«صحنهای از یک حرکت دسته جمعی»ایران یا آسیای مرکزی،قرن ج هـ ق-کتابخانه استانبول 4 نوع از وسایلی که ما بعنوان وسایل روشنایی از آنها نام بردیم در این تصویر دیده میشود از راست به چپ 2 عدد شمع بلند و تزئین شده،یک عدد قندیل فلزی که متصل به میلهای است،2 عدد مشعل یکی با 3 شاخه و دیگری 1 شاخه و قفسی که شمع در داخل آن قرار گرفته است،این تصویر نشان میدهد که از تمام این وسایل هنگام شب و به هنگام حرکت استفاده میشده است.
زیبایی که به چشم میآید از پرتو نور و روشنایی است وگرنه در تاریکی،زیبایی مفهومی ندارد.زیبایی حقیقی با نور معرفت درک میگردد و زیبایی ظاهری با عزیزترین حسن ما که بینایی است دیده میشود.نور و روشنایی چه ظاهری و چه عرفانی باعث میشود که زیبایی به چشم آید و رنگ و سایر زیبائیهای شیء جلوه کند.بنابراین بحث نور و پرداختن به آن میتواند در مباحث زیباییشناسی و هنر جایگاه ویژهای داشته باشد.از جمله علوم و هنرهایی که میتوان به نقش نور در آن اشاره داشت،هنر معماری است که بحث مفصلی را در زمینه روند بهرهگیری از نور طبیعی به خود اختصاص میدهد.ابزار و وسایل روشنایی نیز به عنوان عواملی که تأمینکنندهء نور مصنوعی هستند،مطرح میباشند.نگارگری ایران نیز به عنوان«اسناد منقوش»در شناسایی عناصر نورگیری در معماری و همچنین ابزار و وسایل روشنایی نقش بسزاتیی دارد و چه بسا در نگارگری ایران نمونههایی بسیار بدیع و منحصربهفرد از این وسایل وجوددارد که در حال حاضر اثری از آنها موجود نیست و تنها در مینیاتورها میتوان سراغ آنها را گرفت و ما با رجوع به این منبع مهم میتوانیم با این نمونهها آشنا شویم.
نور به عنوان عنصری مهم در معماری ساختمانهای کوچک و بزرگ همیشه یکی از عوامل تأثیرگذار بر معماری و عمران ساختمانها و حتی شهر داشته است. در معماری سنتی ایرانی، معماری معاصر, معماری مدرن و بسیاری از سبک های معماری که فراروی بشر قرار گرفته همواره عنصر نور به عنوان عامل اصلی در کنار ویژگی های دیگر بنا قرار گرفته و حتی در دوران رنسانس و پس از آن نیز در بناهای مهمی همچون کلیسای شارتر سبک گوتیک پیشرفته ی اروپا نیز نور به عنوان تنها عامل مهم توصیف کننده بنا معرفی گردیده است. معماری ایرانی نیز از نور به عنوان عنصری کاربردی در تمام دوره های خود بهره جسته و نور چه طبیعی و چه مصنوعی توسط عناصر کنترل کننده نور همچون رواق، تابش بند، سایه بان، ساباط، جامخانه، روزن، روشندان، شباک و ... مورد استفاده قرار میگرفتهاند.
تاریخچه بهره گیری از نور طبیعی در معماری ایران
دانستن روند بهره گیری از نور خورشید به اندازه ی روند شکل گیری مصالح و یا شکل های مختلف زیربنائی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم می باشد. اولین تاریخی که ما از آن اطلاع داریم سده ی سوم هزاره چهارم ق.م می باشدکه در آن زمان جهت کسب نور و سایه از ایجاد اختلاف سطح در دیواره های خارجی استفاده میکردند. در شهر سوخته از هزاره های سوم و دوم ق.م از روی آثار خانه هایی که دیوار آن ها تا زیر سقف باقی مانده بود می توان استنباط کرد که هر اطاق از طریق یک در به خارج ارتباط داشته و فاقد پنجره بوده اند، در دوره ی عیلام در حدود 1300 و 1400 ق.م نیز نمونه ای از پنجره های شیشه ای به دست آمده که شامل لوله هایی از خمیر شیشه می باشد که در کنار هم و در داخل یک قاب جای می گرفته و به طور حتم جهت روشن کردن داخل بنا مورد استفاده بود. از جمله کهن ترین مدارک و نمونههای در و پنجره در معماری ایران را شاید بتوان در نقش قلعه های مادی در آثار دوره ی شاروکین یافت.
روش استفاده از طاق گهواره ای که از انواع طاق سازی های عصر ساسانی است به معمار اجازه می داد که در فاصله ی میان دو قوس پنجره تعبیه نماید و روشنایی بنا را تأمین کند. طریقه ی نورگیری از جام خانه نیز همان طور که گفته شد بعد از هخامنشیان تا مدت های بسیار به عنوان یک سنت طرح گردیده و مورد استفاده قرار گرفت و در دوره ی ساسانی که استفاده از گنبد به شکل پذیرفته وسیعی معمول شده و جزء ویژگی های این معماری می شود در روی گنبد روزنه هایی با حفره هایی تعبیه می کردند که احتمالاً برای پوشش آن ها از شیشه استفاده می کردند، تا زمانیکه ساسانیان از دیوارهای حمال جهت تحمل بار گنبد استفاده میکردند نور ساختمان از روزن وسط گنبد یا از روزنه های تعبیه شده بر روی آن تأمین می شد. اما پس از آن که بار سقف گنبدی را توسط قوسها روی جرزها انتقال دادند توانستند در قسمتهایی از بدنه گنبدها نورگیرهایی را به صورت هلال تعبیه کنند.
جامخانه:
روزن:
عناصر نورگیری در معماری سنتی
این عناصر در معماری سنتی ایران از دو جهت مورد مطالعه قرار می گیرند، گروه اول به عنوان کنترل کننده های نور مانند انواع سایه بان ها و دسته دوم نورگیرها.
گروه اول نقش تنظیم نور وارد شده به داخل بنا را به عهده دارند و به دو دسته تقسیم می شوند:
دسته ی اول آن هایی که جزو بنا هستند مانند رواق و دسته ی دوم آن هایی که به بنا افزوده شده و گاهی حالت تزئینی دارند؛ مثل پرده. عناصری که به عنوان نورگیرها مطرح می شوند نام های مختلفی دارند ولی همه نورگیر هستند و عبارتند از: روزن، شباک، در و پنجره ی مشبک، جام-خانه، هورنو، ارسی، روشندان، فریز و خوون، گل جام، پالکانه، فنزر، پاچنگ و تهرانی. در مقابل عناصری مانند رواق، پرده، تابش بند، سایه بان ها، سرادق و ساباط قرار دارد که نقش کنترل کننده ی نور و تنظیم آن برای ورود به داخل بنا را به عهده دارند.
کنترل کننده های نور
ـ رواق: فضایی است مشتمل بر سقف و ستون که حداقل در یک طرف مسدود باشد و انسان را از تماس با بارش و تابش نور آفتاب مصون می دارد و در مناطقی که شدت نور و حرارت خورشید زیاد باشد نور مناسب و ملایمی را به داخل عبور میدهد و در این صورت روشنائی از طریق غیرمستقیم یا باواسطه خواهیم داشت.
ـ تابش بند: تابش بند یا تاووش بند یا آفتاب شکن تیغه هایی به عرض 6 الی 18 سانتی متر است که گاهی ارتفاعی تا حدود 5 متر دارد و با کمک گچ و نی آن ها را می ساختند. معمولاً در بالای در و پنجره کلافی می کشیدند که در واقع تابش بند افقی بوده و اصطلاحاً به آن سرسایه می گفتند و توسط آن ورود آفتاب به درون فضا را کنترل می کردند.
سایه بان ها: ایجاد سایه بر روی پنجره ها از تابش مستقیم آفتاب به سطح پنجره جلوگیری کرده و در نتیجه حرارت ایجاد شده ناشی از تابش آفتاب در فضای پشت آن به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. سایه بان ها ممکن است اثرات گوناگونی از قبیل کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل، کنترل نور و تهویه ی طبیعی داشته باشند.کارایی سایهبانها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آن ها نسبت به پنجره و هم چنین شرایط تهویه ی طبیعی در ساختمان بستگی دارد.
سایه بان ها به انواع ثابت، متحرک و همچنین سایه بان های طبیعی مثل درختان تقسیم می شوند.
سرادق: سایه بنا بر سرا که پرده ی آن بر خرپاهایی که بر بالای سرا نشانیده بودند کشیده می شد و بدین ترتیب مانع تابش بند خورشید به درون سرا می شد.
ساباط: کوچه ای سر پوشیده که هم در شهرهای گرمسیری و هم سرد سیری به چشم می خورد. در شهرهای گرمسیری مجبور بودند کوچه را تنگ و دیوار را بلند بگیرند و برای ایجاد سایه ساباط می گذاشتند.
پرده: استفاده از پرده های ضخیم برای جلوگیری و تنظیم نور خورشید برای ورود به ساختمان از دوره ی صفویه معمول بوده و هم چنین در دوره ی قاجار نیز از آن استفاده می شد. این پرده ها معمولاً از جنس کرباس و یا ابریشم بوده و به صورت یک لا و دولا استفاده می شدند و به طور معمول در جلو ایوان ها و یا پنجره ها و ارسی ها نصب میشد. بالا کشیدن این پرده ها توسط قرقره و بندهایی بوده که به طور هماهنگ تمام قسمت های آن ها را یکنواخت جمع می کرده است چون این پرده ها معمولاً ضخیم و سنگین بوده و غیر از این نمی شد آن ها را بالا کشید.
نورگیرها
شباک: هوای متغیر ایران، آفتاب تند و روشن، باد و باران، توفان و گردباد و عقاید خاص ملی و مذهبی ایجاب می کرده که ساختمان علاوه بر در و پنجره، پردهای یا شباکی برای حفاظت درون بنا داشته باشد. درون ساختمان با روزن ها و پنجره های چوبی یا گچی و پرده محفوظ می شد و بیرون آن را با شبکه های سفالی یا کاشی می پوشاندند، این شبکه ها شدت نور را گرفته و نور ضعیف تری از لا به لای آن ایجاد می شود. انحراف پرتوهای نور در اثر برخورد با کنارهای منقوش شبکه سبب پخش نور شده و به یکنواختی و پخش روشنایی کمک می کرد. ضمناً علی رغم آنکه تمام فضای بیرون از داخل به راحتی قابل رﺅیت بود از بیرون هیچ گونه دیدی در طول روز به داخل نداشت.
در و پنجره های مشبک: پنجره معمولاً برای دادن نور، جریان هوا و رویت مناظر بیرون بدون بر هم زدن خلوت اهل خانه است. در مناطقی که نور خورشید شدید است، پنجره باید متناسب با شدت نور ساخته شود. پنجره های مشبک تعادلی بین نور خارج و داخل ایجاد می کند، تعادلی که وقتی از داخل نگاه کرده شود جلوی نور شدید آفتاب را میگیرد و مانع خسته شدن چشم در مقابل نور شدید خارج می شود.
طرح هایی که در ساختن پنجره های مشبک به کار برده می شود اغلب به گونه ای است که نور داخل اتاق را تنظیم می کند. پنجره های مشبک نور شدید خارج را پخش کرده و آن را تعدیل می کنند و وقتی نور بیرون شدید نیست همه ی آن را به داخل اتاق عبور می دهند.
گاهی برای در و پنجره های مشبک شیشه نیز به کار برده می شود. (به درهای مشبک، در و پنجره گفته می شود). در و پنجره و روزن های مشبک چوبی، سفالین و گچین در زمستان با کاغذ روغن زده مسدود و در تابستان ها باز می شد.
روزن: روزن و پنجره را نمی توان از هم تفکیک کرد. در واقع روزن را می توان یک پنجره کوچک دانست که معمولاً در بالای در و گاهی در دو سوی آن برای گرفتن روشنایی و تأمین هوای آزاد برای فضاهای بسته به کار می رفته است. به عبارت دیگر روزن به سوراخ هائی اطلاق می گردید که در کلاله و یا شانه طاق ها تعبیه می شده است. روزن گاهی با چوب و گاه با گچ و سفال ساخته می شده و اغلب ثابت بوده است. در بناهایی که دارای بافت مرکزی و درون گرا بودند و از سقف هشتی یا از نقطه ای دیگر نور کافی برای هشتی تأمین می شد، در بالای در ورودی روزن قرار میدادند.
ارسی: ارسی پنجره مشبکی است که به جای گشتن روی پاشنه گرد، بالا می رود و در محفظه ای که در نظر گرفته شده جای می گیرد. ارسی معمولاً در اشکوب کوشک ها و پیشخان و رواق ساختمان های سردسیری دیده می شود. نقش شبکه ای ارسی، معمولاً مانند پنجره و روزن های چوبی است.
جام خانه: در کلاله گنبدها و کلمبه های گرمابه ها و غلام خانه ی رباط ها و رسته ها و بازارها هنوز هم روزن هایی وجود دارد که با چند حلقه ی سفالین به صورت قبه یا کپه ی برجسته ای در آمده-اند. در این قسمت حلقه های سفالین را در کنار هم چیده اند و در زمستان ها جام های گرد شیشهای مانند ته قرابه در میان حلقه ها کار می گذارند و تابستان ها یک یا کلیه آن ها را بر می-دارند، امروزه هم برای روشنایی سرپوشیده هایی که به مناسبت فصل باید گاهی سرد و گاهی گرم باشد مناسب ترین وسیله است و بر فراز بام گرمابه ها جای خود را حفظ کرده است.
هورنو: به نورگیری بالای سقف گفته میشود. چون در نزدیکیهای تیزه گنبد امکان اجرا به صورت بقیهی قسمتها میسر نیست، لذا در نزدیکی های تیزه، سوراخ را پر نمی کنند تا در بالای طاق کار نوررسانی را انجام دهد. مثلاً در پوشش بازارها اکثراً سوراخ هورنو باز است تا عمل روشنایی و تهویه صورت پذیرد.
روشندان: در بناهایی که استفاده از پنجره در دیوارها ممکن نبوده مثل بازارها و سایر بناهای عمومی، معماران در قسمت «خورشیدی کاربندی» روزن هایی ایجاد کرده اند که عبور مناسب و تهویه را به بهترین وجه میسر می ساخته است و به آن روشندان می گویند. روشندان ها معمولاً به شکل یک کلاه فرنگی بوده و عمود بر قسمت خورشیدی کاربندی ساخته می شوند و برخی از آن ها دارای شیشه بوده، بعضی از آن ها زمینه ی چند ضلعی دارد، مثل روشندان حوضخانه کاخ هشت بهشت اصفهان.
فریز و خوون در ساختمان
خوون یک نقش تزئینی است که با تکه های آجر تراشیده و موزائیک آن را پدید آورده اند، آن گاه روی آن را با خاک و سریشم رنگ هائی که در آب حل کرده اند به رنگ های گوناگون رنگرزی می کنند و در پیشانی ساختمان، میانه ستونها و «فریز در» چیده می شود. برای ورود روشنایی و هوا به اتاق ها لوله های گلچین را سوراخ کرده و نقش هایی پدید آورده و آن لوله ها را در بالای درها و پنجره ها می نشانیدند.
کاربندی و مقرنس
در فضاهایی که نورگیری و در نتیجه روشنائی فضا از طریق سقف انجام می شود، نور به طور مستقیم وارد فضا شده و فقط بخشی از آن را روشن می نماید. کاربندی و مقرنس به غیر از زیبائی برای بهره گیری هر چه بیشتر از نور خورشید نیز استفاده می شود. به این ترتیب که موجب می شود در جهات مختلف از مسیر خود منحرف شده و آن را به صورت پخش شده به داخل راه می دهد، در این صورت در داخل بنا روشنائی یکنواخت و غیرمتمرکزی خواهیم داشت، که حجم بیشتری را در بر می گیرد.
امروزه با پیشرفت علوم و فناوری، نیازها و خواستههای جدیدی در زمینهی مهندسی سازه بروز نموده است. عامل زمان در ساخت سازهها اهمیت دو چندان یافته و این امر گرایش به سازههای پیشساخته را افزایش داده است. همچنین با افزایش جمعیت جوامع بشری، علاقه به داشتن فضاهای بزرگ بدون حضور ستونهای میانی خواهان بسیاری پیدا کرده است. در این راستا از اوایل قرن حاضر تعدادی از متخصصین، مجذوب قابلیتهای منحصر بفرد سازههای نوین گشته و پاسخ بسیاری از نیازهای جدید را در این سازهها جستهاند و البته به نتایج بسیار مثبتی نیز دست یافتهاند.
معماری و سازهای نوین
1-سازه های فضاکار
در حالت کلی، سازه های فضاکار سیستم های سازه ای هستند که دارای عملکرد سه بعدی می باشند. در سازه های فضاکار بر عکس سازه های مسطح نظیر خرپای صفحه ای، مجموعه بافتار، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرمکان های سازه ای در فضای سه بعدی تعریف می شوند. سازه های فضاکار را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
1- سازه های فضاکار شبکه ای که شامل المان های منفصل می باشند؛2-سازه های فضاکار پیوسته نظیر دال ها، پوسته ها و غشایی ها؛
3- سازه های فضاکار مرکب که ترکیبی از سازه های مشبک و پیوسته می باشند.
2- سازه های کششی
سازه ی کششی شامل المان هایی است که تنها کشش تحمل می کنند و فشار و خمشی در آنها وجود ندارد. کلمه کششی نباید با تنسگریتی که فرمی از سازه است که اعضای فشاری و کششی با هم سازه را تشکیل می دهند اشتباه گرفته شود.
بیشتر سازه های کششی توسط اعضای خمشی یا فشاری مانند دکل ها (گنبد میلینیوم (ساختمان O2)) حلقه های فشاری و یا تیر ها پشتیبانی می شود. سازه های غشایی کششی بیشتر اوقات به عنوان سقف استفاده می شوند زیرا علاوه بر اقتصادی بودن به شکل جذابی دهانه های بزرگ را پوشش می دهند.
3-معماری پارچه ای
از دیدگاه مهندسی، سازههای پارچهای پوششهایی نازک و پایدار در برابر تغییر شکل و شکست هستند که مقاومت خود را از طریق پیشتنیدگی پیوسته کسب میکنند. با آن که تاریخ استفاده از چادر به گذشتههای بسیار دور باز میگردد، اصول سازههای پارچهای در قرن نوزدهم میلادی پایهریزی شد.
4-سازه های چادری
سازه های غشایی در سال ۱۹۶۰ توسط فرانک اوتو رواج دوباره ای گرفت. دو طرح پیشنهادی او عبارتند از:
شبکه سیمی آویخته که در نمایشگاه مونترال و همچنین ورزشگاه المپیک مونیخ استفاده شد که هر دو، جزءعظیم ترین و پیچیده ترین سازه های غشایی هستند.
امروزه با پیشرفت فناوری ها سازه های غشایی به کلی دگرگون و متحول شده اند،هر چند بهبود مصالح موجب بهبودعمکرد پوشش های غشایی شده است، ولی روش های نوین طراحی عامل اصلی بهره وری این سازه ها می باشد .
1- سازه های فضا کار
در حالت کلی، سازه های فضاکار سیستم های سازه ای هستند که دارای عملکرد سه بعدی می باشند. در سازه های فضاکار بر عکس سازه های مسطح نظیر خرپای صفحه ای، مجموعه بافتار، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرمکان های سازه ای در فضای سه بعدی تعریف می شوند. سازه های فضاکار را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
1- سازه های فضاکار شبکه ای که شامل المان های منفصل می باشند؛
2-سازه های فضاکار پیوسته نظیر دال ها، پوسته ها و غشایی ها؛
3- سازه های فضاکار مرکب که ترکیبی از سازه های مشبک و پیوسته می باشند.
مزایای استفاده از شبکه های فضایی :
۱ ) تقسیم بار
اولین مزیت سازه های فضایی ، مشارکت اغلب اعضای سازه در تقسیم و توزیع بار است .
۲ ) نصب تاسیسات
به دلیل وجود فضای بازبین ۲لایه شبکه های فضایی ، نصب تاسیسات مکانیکی و الکتریکی وکانال های هوا درون ارتفاع سازه ساده است .
۳ ) مقاومت
شبکه های فضایی ، سازه های مقاومی اند ، یعنی به طورکلی ، فروریختن تعداد محدودی ازاعضا ،لزوما منجربه فروپاشی سازه نمی شود . اگر چه در برخی مواقع ، استثنائاتی وجود دارد .
یک نمونه جالب فروریختن خرپای فضایی سقف ساختمان مرکز شهری هارتفورد ،کا لیسئوم ، در ژانویه ۱۹۷۸ است .
۴ ) اجزای مدولار
شبکه های فضایی مدولارترین سیستم های سازه ای هستند که ازنصب اجزاء پیش ساخته به یکدیگرساخته شده اند.
براین اساس اجزای سازه با ابعاد بسیار دقیق و با کیفیت مطلوب تولید می شوند واغلب به راحتی قابل حمل و به جز برپایی به کار بیشتری نیاز ندارد .
۵ ) آزادی در انتخاب محل تکیه گاه ها
امکانات زیادی درانتخاب محل تکیه گاه وجود دارد . این قابلیت به معماران آزادی زیادی برای طراحی فضای زیرشبکه فضایی می دهد.
۶ ) هندسه منظم
۷ ) سهولت نصب
۸ ) دهانه
سیستم سازه فضاکار قادر به پوشاندن دهانه های بزرگ با حداقل مواد مصرفی می باشد.فولاد مصرفی در سازه فضاکار ۳/۱ کمتر از سازه های متداول دیگر می باشد.
معایب و محدودیت های شبکه های فضایی :
۱ ) هزینه
هزینه این سازه ها گاهی می تواند در مقایسه با سیستم های سازه ای دیگر مثل قاب مسطح بیشتر باشد . این قضیه بیشتر در سازه های با دهانه کوچک دیده می شود .
۲ ) هندسه منظم
با وجود اینکه هندسه منظم شبکه های فضایی اغلب به عنوان یکی از مزایای آن ها در نظر گرفته میشود ، ولی از برخی زوایا بسیار پیچیده و در هم به نظر میرسند .
۳ ) زمان نصب
این خصوصیت نیز از مزایای شبکه های فضایی است ، اگر چه یک نگاه منتقدانه به شکل های فضایی بیان می دارد که تعداد و پیچیدگی گره ها ممکن است سبب طولانی شدن زمان نصب در محل اجرا شود.
۴ ) مقاومت در برابر آتش سوزی
شبکه های فضایی اغلب در ساخت بام مکان هایی که به مقاومت در برابر حریق نیا زی ندارند ، به کار می روند .
۵ ) ا نتخا ب نا درست قطعا ت مربوطه
ا نتخا ب قطعا ت با ید به خوبی انجام شود به خصوص درجوشکاری مخروط ها ، ا نتخا ب پیچ وا سلیو ومهمترا زهمه کیفیت گوی میباشدگوی هایی که به روش فرج سا خته می شوند ، کیفیت بالاتری دارند ولی هزینه آ ن بیشتر ا ست.
2- سازه های کششی
دو روش برای اعمال پیش تنیدگی در یک عضو بتنی وجود دارد:
الف) روش پیش تنیدگی
در این روش ، بتن پیرامون کابل های از قبل تنیده شده قرار می گیرد . با کسب مقاومت گرفتن و گرفتن بتن ، به تدریج کابلهای تنیده شده با بتن درگیر شده و هنگامیکه بتن مقاومت لازم را کسب کرد، کابل ها آزاد می شوند و بدین ترتیب انتقال نیروها به بتن انجام می گیرد. برای ایجاد تنش در کابل ها نیروی قابل توجهی لازم است ، بنابراین پیش کشیدگی اصولا در بتن پیش ساخته مورد استفاده قرار می گیرد که در آن نیروها توسط بست های ثابتی که در دو انتهای بستر پیش کشیدگی قرار دارد و یا توسط قالبهای مخصوص و محکمی در کابلها مهار می شوند.
ب) روش پس کشیدگی
این روش بتن به دور غلاف محتوی کابل های کشیده نشده ریخته می شود در زمانی که بتن به مقاومت کافی رسید کابل ها کشیده شده وتوسط گیره های مخصوص قفل میشوند در این سیستم تمام نیروی کابل ها مستقیما به بتن منتقل می شوند واز آنجایی که هیچ تنشی به قالب اعمال نمی شود استفاده از هر نوع قالب عادی ممکن می باشد .
توسعه روش پس کشیدگی
نو آوری بتن پیش تنیده منسوب به Eugene freyssinet میباشد که اولین بار سیستم پس کشیدگی را بطور عملی در سال 1939بکار برد .
اکثر موارد کاربرد اولیه در طرح واجرای سازه های پل انجام گرفت. این سیستم با استفاده از کابل های چند رشته ای در غلا فهای بزرگی که در مقطع بتن تعبیه ودر هر دو انتها ثابت می شد توسعه یافت کابل ها توسط جک از یک یا هر دو طرف کشی ده شده وسپس داخل غلا فها دوغاب ریزی می شد در این سیستم که به سیستم چسبیده (bonded) معروف است دوغاب در تمام طول مقطع به کابل می چسبد ماهیت چسبندگی در اینجا شبیه به حالتی است که در آن میلگردها در داخل بتن مسلح به بتن می چسبد پس از تکمیل تزریق دوغاب برای انتقال فشار به مقطع مهارتهای انتها ئی کارایی خود را از دست می دهند .
بیشتر سیستم پیش تنیدگی به دلیل اندازه بزرگ غلافها وگیره های انتها یی در ساختمان سازی فقط طراحی تیرهایی با دها نه بزرگ که بار های سنگینی را تحمل می کنند مورد استفاده قرار می گرفت اما از سال 1970میلادی شرکتهای معتبر پیش تنیدگی در دنیا اقدام به طراحی وتولید ادوات پس کشیدگی مطابق با استاندارد ساختمان سازی نموده وتا به امروز میلیون ها متر مربع از این نوع ساختمان ها با کاربری های متفا وت اجرا شده است .
موا
انواع سازه های نوین در معماری
مقدمه:
امروزه با پیشرفت علوم و فناوری، نیازها و خواستههای جدیدی در زمینهی مهندسی سازه بروز نموده است. عامل زمان در ساخت سازهها اهمیت دو چندان یافته و این امر گرایش به سازههای پیشساخته را افزایش داده است. همچنین با افزایش جمعیت جوامع بشری، علاقه به داشتن فضاهای بزرگ بدون حضور ستونهای میانی خواهان بسیاری پیدا کرده است. در این راستا از اوایل قرن حاضر تعدادی از متخصصین، مجذوب قابلیتهای منحصر بفرد سازههای نوین گشته و پاسخ بسیاری از نیازهای جدید را در این سازهها جستهاند و البته به نتایج بسیار مثبتی نیز دست یافتهاند.
معماری و سازهای نوین
1-سازه های فضاکار
در حالت کلی، سازه های فضاکار سیستم های سازه ای هستند که دارای عملکرد سه بعدی می باشند. در سازه های فضاکار بر عکس سازه های مسطح نظیر خرپای صفحه ای، مجموعه بافتار، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرمکان های سازه ای در فضای سه بعدی تعریف می شوند. سازه های فضاکار را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
1- سازه های فضاکار شبکه ای که شامل المان های منفصل می باشند؛2-سازه های فضاکار پیوسته نظیر دال ها، پوسته ها و غشایی ها؛
3- سازه های فضاکار مرکب که ترکیبی از سازه های مشبک و پیوسته می باشند.
2- سازه های کششی
سازه ی کششی شامل المان هایی است که تنها کشش تحمل می کنند و فشار و خمشی در آنها وجود ندارد. کلمه کششی نباید با تنسگریتی که فرمی از سازه است که اعضای فشاری و کششی با هم سازه را تشکیل می دهند اشتباه گرفته شود.
بیشتر سازه های کششی توسط اعضای خمشی یا فشاری مانند دکل ها (گنبد میلینیوم (ساختمان O2)) حلقه های فشاری و یا تیر ها پشتیبانی می شود. سازه های غشایی کششی بیشتر اوقات به عنوان سقف استفاده می شوند زیرا علاوه بر اقتصادی بودن به شکل جذابی دهانه های بزرگ را پوشش می دهند.
3-معماری پارچه ای
از دیدگاه مهندسی، سازههای پارچهای پوششهایی نازک و پایدار در برابر تغییر شکل و شکست هستند که مقاومت خود را از طریق پیشتنیدگی پیوسته کسب میکنند. با آن که تاریخ استفاده از چادر به گذشتههای بسیار دور باز میگردد، اصول سازههای پارچهای در قرن نوزدهم میلادی پایهریزی شد.
4-سازه های چادری
سازه های غشایی در سال ۱۹۶۰ توسط فرانک اوتو رواج دوباره ای گرفت. دو طرح پیشنهادی او عبارتند از:
شبکه سیمی آویخته که در نمایشگاه مونترال و همچنین ورزشگاه المپیک مونیخ استفاده شد که هر دو، جزءعظیم ترین و پیچیده ترین سازه های غشایی هستند.
امروزه با پیشرفت فناوری ها سازه های غشایی به کلی دگرگون و متحول شده اند،هر چند بهبود مصالح موجب بهبودعمکرد پوشش های غشایی شده است، ولی روش های نوین طراحی عامل اصلی بهره وری این سازه ها می باشد .
1- سازه های فضا کار
در حالت کلی، سازه های فضاکار سیستم های سازه ای هستند که دارای عملکرد سه بعدی می باشند. در سازه های فضاکار بر عکس سازه های مسطح نظیر خرپای صفحه ای، مجموعه بافتار، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرمکان های سازه ای در فضای سه بعدی تعریف می شوند. سازه های فضاکار را می توان به سه دسته تقسیم کرد:
1- سازه های فضاکار شبکه ای که شامل المان های منفصل می باشند؛
2-سازه های فضاکار پیوسته نظیر دال ها، پوسته ها و غشایی ها؛
3- سازه های فضاکار مرکب که ترکیبی از سازه های مشبک و پیوسته می باشند.
مزایای استفاده از شبکه های فضایی :
۱ ) تقسیم بار
اولین مزیت سازه های فضایی ، مشارکت اغلب اعضای سازه در تقسیم و توزیع بار است .
۲ ) نصب تاسیسات
به دلیل وجود فضای بازبین ۲لایه شبکه های فضایی ، نصب تاسیسات مکانیکی و الکتریکی وکانال های هوا درون ارتفاع سازه ساده است .
۳ ) مقاومت
شبکه های فضایی ، سازه های مقاومی اند ، یعنی به طورکلی ، فروریختن تعداد محدودی ازاعضا ،لزوما منجربه فروپاشی سازه نمی شود . اگر چه در برخی مواقع ، استثنائاتی وجود دارد .
یک نمونه جالب فروریختن خرپای فضایی سقف ساختمان مرکز شهری هارتفورد ،کا لیسئوم ، در ژانویه ۱۹۷۸ است .
۴ ) اجزای مدولار
شبکه های فضایی مدولارترین سیستم های سازه ای هستند که ازنصب اجزاء پیش ساخته به یکدیگرساخته شده اند.
براین اساس اجزای سازه با ابعاد بسیار دقیق و با کیفیت مطلوب تولید می شوند واغلب به راحتی قابل حمل و به جز برپایی به کار بیشتری نیاز ندارد .
۵ ) آزادی در انتخاب محل تکیه گاه ها
امکانات زیادی درانتخاب محل تکیه گاه وجود دارد . این قابلیت به معماران آزادی زیادی برای طراحی فضای زیرشبکه فضایی می دهد.
۶ ) هندسه منظم
۷ ) سهولت نصب
۸ ) دهانه
سیستم سازه فضاکار قادر به پوشاندن دهانه های بزرگ با حداقل مواد مصرفی می باشد.فولاد مصرفی در سازه فضاکار ۳/۱ کمتر از سازه های متداول دیگر می باشد.
معایب و محدودیت های شبکه های فضایی :
۱ ) هزینه
هزینه این سازه ها گاهی می تواند در مقایسه با سیستم های سازه ای دیگر مثل قاب مسطح بیشتر باشد . این قضیه بیشتر در سازه های با دهانه کوچک دیده می شود .
۲ ) هندسه منظم
با وجود اینکه هندسه منظم شبکه های فضایی اغلب به عنوان یکی از مزایای آن ها در نظر گرفته میشود ، ولی از برخی زوایا بسیار پیچیده و در هم به نظر میرسند .
۳ ) زمان نصب
این خصوصیت نیز از مزایای شبکه های فضایی است ، اگر چه یک نگاه منتقدانه به شکل های فضایی بیان می دارد که تعداد و پیچیدگی گره ها ممکن است سبب طولانی شدن زمان نصب در محل اجرا شود.
۴ ) مقاومت در برابر آتش سوزی
شبکه های فضایی اغلب در ساخت بام مکان هایی که به مقاومت در برابر حریق نیا زی ندارند ، به کار می روند .
۵ ) ا نتخا ب نا درست قطعا ت مربوطه
ا نتخا ب قطعا ت با ید به خوبی انجام شود به خصوص درجوشکاری مخروط ها ، ا نتخا ب پیچ وا سلیو ومهمترا زهمه کیفیت گوی میباشدگوی هایی که به روش فرج سا خته می شوند ، کیفیت بالاتری دارند ولی هزینه آ ن بیشتر ا ست.
سازههای پوستهای
در بیشتر موارد با استفاده از بتن مسلح ساخته میشوند به همین دلیل سازههای بتن پوستهای نیز نامیده میشوند.ضمن آن که پوستهها در طبیعت از متنوع ترین فرمهایی هستند که در دنیای فیزیکی اطراف ما یافت میشوند. واژهٔ پوسته تداعی کنندهٔ اشکال موجود در طبیعت مانند تخم پرندگان، پوستهٔ نرم تنان میباشد. این لغت یک نمود ذهنی با دو ویژگی ویژه را مجسم میسازد:
عملکرد کلی پوستهها
پوسته،سازه ای نازک با سطح منحنی می باشد که بارها را بصورت کشش، فشار و برش به تکیه گاه ها منتقل می نماید.سازه های پوسته ای مشابه طاقهای سنتی
می باشد با این تفاوت که سازه ی پوسته ای در برابر نیروهای کششی مقاوم می باشد.اغلب پوسته ها ی معماری از بتن مسلح ساخته شده اند همچنین از تخته ی چند لایی ،فلز پلاستیک های شیشه ای مسلح هم استفاده می شود.پوسته ها به علت شکل منحنی خود مقاومت خوبی در برابر بارهای گسترده ی یکنواخت در سازه هایی مانند سقف دارند اما مقاومت این نوع سازه به علت نازک بودن،در برابر خمش های ناحیه ای که ازطریق بارهای متمرکزتولید شده قابل توجه نمی باشد.
انواع پوسته
پوستهها بر اساس:
طبقه بندی میشوند. در این تقسیم بندی هدف ارائه رفتار و عکس العملهای یکسان در گروههای مختلف پوسته هاست.
۱)تقسیم بندی از نظر نوع شکل گیری
پوستهها از نظر شکل گیری به پوستههای دورانی((چرخش (فیزیک))) و پوستههای انتقالی((Transational)) تقسیم میشوند. در پوستههای دورانی، شکل گیری پوسته ناشی از دوران یک منحنی حول یک محور و در پوستههای انتقالی ناشی از انتقال یک منحنی در طول یک خط یا یک منحنی است.
۲)تقسیم بندی از نظر فرم
پوستهها از نظر نوع انحنای پوسته به دو گروه پوستههای سین کلاستیک و پوستههای آنتی کلاستیک تقسیم میشوند. پوستههای سین کلاستیک دو منحنی دارند و خطوط انحنا در هر جهت آنها یکسان است. پوستههای آنتی کلاستیک((زین اسبی))انحنای مضاعف و خطوط انحنا در جهتهای مخالف دارند.
۳)تقسیم بندی از نظر هندسه
به
تقسیم میشوند
۳-۱)پوستههای قابل توسعه
پوستههایی هستند که بتوان سطح هندسی آنها را بدون ایجاد بریدگی، تنش یا تغییر شکل به شکل صفحهٔ مستوی در آورد. مانند پوستههای استوانهای.
پوستههای گهوارهای که فقط در یک جهت انحنا دارند و از دوران یک منحنی در طول مسیر مستقیم شکل میگیرند، پوستههای قابل توسعهاند. در این پوستهها اغلب از اشکال نیم دایره و سهمی استفاده میشود و تکیه گاهها فقط در گو شهها هستندو در جهت طولی و در جهت انحنا دهانه را میپوشانند.[۴]
پوستههای قابل توسعه خود به چند بخش تقسیم میشوند:
الف) پوستههای استوانهای
که این خود به
تقسیم میشود
ب) پوستههای متقاطع
که این خود به
تقسیم میشود.
الف-۱-۳)پوستههای استوانهای
در طبیعت به ندرت یافت میشود. میتوان به فرم لولهای ساقهٔ گیاهانی مانند بامبو اشاره کرد. جز اصلی تشکیل دهندهٔ استوانه، شکل کلی پوسته است. یک ورقهٔ کاغذ به طور طبیعی تقریباً قادر به هیچ گونه مقاومتی در مقابل خمش نیست، اما با لوله کردن مقاومت آن بیشتر میشود.
۱-الف-۱-۳)پوستههای استوانهای کوتاه
این نوع پوستهها اغلب در گوشهها دارای تکیه گاه هستند و در یکی از دو جهت یا ترکیبی از هر دو جهت عمل میکنند. اولین مورد استفاده از این نوع پوستهها، عملکرد پوسته به عنوان دال است که فاصلهٔ بین قوسها را می پو شاند، در این حالت هر انتها را میتوان به وسیلهٔ یک قوس سخت و مقاوم کرد. دومین روش برای آن که لبهٔ طولی پایینتر به وسیلهٔ یک تیر سخت شود، آن است مه از پوستههای نازک تر که مانند مجموعهای از قوسهای مجاور هم رفتار میکنند و فاصلهٔ بین تیرهای کناری را می پو شانند، استفاده کرد.
پوسته های استوانهای کوتاه که به عنوان:(الف)فاصله بین قوسها با دال پوشانده شده است،(ب)مجموعهای از قوسهای مجاور هم که فاصله ی بین تیرها ی کناری را پوشانده اند.مقایسه این دو با (ج)طاق استوانه ای که باید در طول پایه،تکیه گاه ممتد داشته باشد،رفتار کند
۲-الف-۱-۳)پوستههای استوانهای بلند
این نوع پوستهها اغلب در گوشهها دارای تکیه گاه هستند و مانند تیرهای بزرگ در جهت طولی عمل میکنند، در نتیجه تنشها در این گونه پوستهها مشابه تنشهای خمشی در یک تیر است. بخش بالایی در سر تا سر طول پوسته تحت فشار است در حالی که بخش پایینی تحت کشش میباشد.
پوسته ی استوانه ای بلند مانند تیری که فاصله ی بین دو تکیه گاه را می پوشاند رفتار می کند.افزایش تنش فشاری در بالا و تنش کششی پوسته در پایین پوسته اتفاق می افتد.
نسبت دهانه به ارتفاع در پوسته های استوانه ای بر روی مقدار تنش تاثیر داشته و آن را افزایش میدهد. همچنین افزایش این نسبتها میزان پوشش در دهانه ی بزرگ را افزایش می دهد.اگر ارتفاع از دهانه در این پوسته بیشتر باشد ارتفاع فشار تحتانی کاهش پیدا کرده و نیروی کششی در بالا امکان ایجاد پوسته ی با ضخامت کمتر را فراهم می کند. در تئوری بهترین نسبت دهانه به ارتفاع در حدود 2 می باشد،که حداقل حجم بتن و فولاد مصرفی را نیاز دارد.در عمل از نسبت های 6 تا 10به سبب ملاحظات فنی و حداقل ضخامت مورد نیاز و با توجه به قوانین ساختمانی یا ساختمانهای ساخته شده،معمول تر است.
شرایط لبه ها
سختی پوسته در دو انتهای و لبه ی طولی با مقاومت در برابر رانش بیرونی در نظر گرفته می شود.
نمودار تنش برای پوسته های استوانه ای بلند،همانطور که مشاهده می کنید تنشهای فشاری و کششی بر هم عمودند فاصله ی بین خطوط تنش اشاره به تمرکز تنش در آن ناحیه دارند
۱-ب-۱-۳)پوستههای متقاطع دو بخشی
تقاطع راست گوشهٔ پوستههای دو بخشی با مقطع دایرهای شکل نوعی تاق پهار بخشی را ایجاد میکند که قسمت مقعر ایجاد شده میان بخشهای متقاطع با یک منحنی تا خورده قابل مقایسه است.
۲-ب-۱-۳)پوستههای متقاطع چند بخشی
چندین تقاطع با بخشهای بیشتراست. اگر تعداد بر آمدگی ها (خط الراسها) از خط القعرها بیشتر باشد، نتیجه، ساختار گنبدی شکل خواهد بود.
۳-ب-۱-۳)مخروطها و شبه مخروطها
سطوح مخروطی با حرکت یک خط صاف بر روی خط صاف دیگر و یک منحنی به دست میآیند. این حقیقت که مخروطها انحنای دوگانه دارند و با استفاده از خطوط صاف ساخته میشوند به طور طبیعی آنها را برای طراحی پوستهها مناسب میسازد.
۳-۲) پوستههای غیر قابل توسعه
مانند پوستههای کروی
سقف های پوسته ای
سقف های هستنند منحی وممکن است در یک و یا دو جهت انحنا داشته باشند با ترکیب این سقف ها میتوان حجم زیبای را خلق نمودوازطرفی این سقف ها قادر به تحمل بارهای سنگین هستنند بنابراین امکان پوشش دهنه های بزرگ وجود داردبا توجه به خمیری بودن آنها میتوان فرم دلخواه را طراحی واجرا نمود امروزه با پیشرفت تکنولوژی در تمام علوم وبوجودآمدن نرم افزارهای کامپیوتری قادریم طراحی ومحاسبات این سقف ها را بدقت انجام دهیم از طرفی امکان شبیه سازی این سقف ها قبل از ساخت وجود داردفرودگاه بین المللی جان اف کندی که بین سالهای 1956و1962 ساخته شد یکی از کارهای موفق ارو سارینن است این سقف پوسته ای یکی از شاهکارهایمعماری است که درنوع خود بی نظیر است حجم تندیس گونه این فرودگاه نتنها مورد استقبال بازدید کنندگان قرار گرفت بلکه موردتحسین صاحبنظران واقع گردید.
یکی از بنیان گذاران سقف های پوسته ای هاینس ایسلراست این مهندس که در سوئیس متولد شده اولین فرم پوسته رابوجودآورد این مهندس مبتکر پارچه ها را به شکل منحنی خم میکرد وسپس این پارچه های خم شده را مرطوب نموده و آنرا درفصل زمستان آویزان میکرد تا کاملا یخ بزنند وبا وارونه کردن آنها توانست مطالعاتی در مورد سقف های پوسته ای انجام دهدوی باین نتیجه رسیداشکالی که از هندسه ساده تشکیل شده باشند نسبت به اشکال غیر هندسیمقاوم ترند
نمونه کارهای هاینس ایسلر
Precast Reinforced Concrete Shells
سیستم ها در یک تقسیمبندی کلی در گروه سازههای سه بعدی قرار میگیرند. سازههای سهبعدی با مواد و مصالح مختلف مانند فولاد، آلومینیوم، چوب، بتن، کامپوزیتهای مسلح فیبری و یا ترکیبی از این مواد را شامل میشود.این سازهها به سه گروه تقسیم میشوند:
الف- سازههای سه بعدی پیوسته که شامل اجزای
مقدمه
با تعریف ساده می توان گفت کانسپت ها ایده هایی (Ideas) هستند که عناصر گوناگونی در یک جا گرد هم میآورند. این عناصر گوناگون ، در متن این نوشتار؛ تفکرات ، تصورات و مشاهدات هستند. در معماری کانسپت ، مسیری است که طی آن نیازهای فیزیکی ، شرایط محیطی و باورها به هم می پیوندند و به این ترتیب کانسپت ها بخش مهمی از روند طراحی معماری را شکل می دهند.
این بحث ذریی تعیین جایگاه کانسپت در طراحی معماری به تعریف انواع پنجگانه کانسپت می پردازد که عبارتند از : قیاسی ، استعاری ، ذاتی ، پاسخ مستقیم (حل مشکل) و آرمانی
کانسپت ها:
همیشه کانسپت ها توسط معماران پدید نمی آیند. شاید بهترین نمونه این موضوع پاسخ لوکورنوریه به کانسپت مورد نظر کارفرما در ساختمان کارگاه های چوب در مرکز هنرهای بصری در دانشگاه هاروارد باشد. این مرکز یک بخش دانشجویی است که نه تنها برای دانشجویان رشته های هنری بلکه برای سایرین هم قابل استفاده است. کانسپت مورد نظر مسولان دانشگاه اینچنین که اگر دانشجویان بیشتری از فعالیت های مرکز با خبر باشند و بتوانند جریان کار و زندگی درون آن را مشاهده کنند آنگاه شرکت و حضور آنها در کارگاه ها متحمل تر خواهد بود و لوکورنوریه کانسپت را به اجرا در آورد : به این صورت او از درون مسیر عبور پیاده موجود در سایت رمپی طراحی کرد که مانند تونلی از درون ساختمان عبور می کرد. و امکان مشاهده بسیاری از استودیوها و کارگاه ها را فراهم می آورد.
شش واژه ای که دترپی می آید مترادف هایی برای جست جوی کانسپت هستند که توسط بسیاری از معماران بیان می شود:
اندیشه های 1-معمارانه 2- نگاره ها 3- ایده های فراسازمانده ، 4- سارتی 5- ایکمن 6- مترجمان بی واسطه یا از این قبیل اندیشه های معمارانه معطوف به یک ویژگی (فن – معمارانه) خاص هستند مانند نور آفتاب ، فضا ، ترتیب فضاها ، همبستگی فرم ساده و یا نحوه قرار گیری در منظری بخصوص که هر کدام می توانند بر روند طراحی بنا تاثیر گذار باشند. به این صورت که این ویژگی آرکیتکتونیکی پایه اخذ تصمیمات در طراحی خواهد بود. یک نگاره ، یک الگو یا ایده همین است که در طول طراحی پروژه تکرار می شود. در سطح پایین می تواند یک نقش هندسی به خصوص باشد که در سرتاسر یک طرح مشاهده می شود. همچنین این نگاره می تواند سطوح بالاتری هم داشته باشد. در کتابی به نام نگاره نور (light id theme) که در باره هاگری هنری کیمبل است ، لویی کان تغییرات آفتاب را در فصول مختلف و همچنین در طول یک روز واحد را عاملی بسیار با اهمیت در راستای تکمیلی یک اثر شایسته می داند. در طراحی این گالری کان تلاش کرده تا این کیفیت متغیر آفتاب را به درون بنا بکشاند.
ایده های فراسازمانده مربوط به ترکیب بندی هندسی و سلسله مراتب کلی بخش های مختلف پروژه می باشد. طراحی شهری و طراحی محیط های دانشگاهی مثالهای شفاف و واضحی هستند که در آنها ابتدا یک الگو کلی نظم دهنده ایجاد شده و به تدریج تکمیل می شود. یک ایده فراسازمانده به قسمت های مختلف تا جایی که نظام کلی باشند اجازه تنوع و تغیر خواهد داد. طرح تامس جفرسون برای دانشگاه ویرجیینا یک نمونه خوب برای این مطلب است.
هدف ایده فراسازمانده در اینجا این بوده که با ایجاد سازه ای کافی امکانی به وجود آید که در آن هر یک از بخش ها ضمن آنکه خصوصیات شخصی دارند همانطورهم مانع کل باشند. در طرح جفرسون این مساله کاملا به اجرا در آمده به صورتی که اگر چه یک نظام کلی مشهود است اما هر یک از بنا ها هویت مخصوص خود را دارا هستند.
در پروژه های یزرگ گاهی طراحی مسیرهای عبور (سیرکولاسیون) در جای ایده فراسازمانده قرار می گیرند. برای مثال در پروژه نوره هوا و فضای واشنگتن – اثر هلموت ، اوباتا کاسابوم – ایجاد و توسعه فضاها در اطراف مسیرهای عبور انتخاب هوشمندانه طراحان بوده و چرا که این کار آنها باعث شده تعداد بازدید کنندگان از حداکثر پیش بینی شده هم فراتر رود.
در قرن نوزدهم میلادی در مدرسه نورآر فرانسه روش آموزش متفاوتی شکل گرفت که اسکیس (esquisse) و طرح خام (parti) از فرآورده های مفهومی و گرافیکی آن هستند در این روش دانشجویان باید توانایی ارائه مفهومی (Conceptual) خود را به سطوح بالا ارتقاء می دادند. از آنها خواسته می شد تا ابتدا کانسپت و طرح اولیه را در چند ساعت ابتدایی کاربردی پروژه مشخص کنند و تا انتها به این طرح وفادار بمانند. ادوارد ب=لاربی بارنز برای توصیف رابطه کانسپت و دیاگرام اولیه با پروژه کامل شده و این که این کانسپت و دیاگرام باید ساده شده آن پروژه باشند از اصطلاح برگردان مترجمان بی واسطه (Literal translation) بهره گرفت. به عقیده بارنز کانسپت یک پروژه باید حتی با یک طراحی ساده روی یک دستمال کاغذی هم قابل بیان و ارائه باشد. به شکلی که این دیاگرام اولیه به وضوح شفافیت ساختمان تمام شده روی همان دستمال کاغذی مشاهده کرد. به گفته او : یک بنا می باید دارای طرحی قوی و معمارانه – نه مجسمه شکل یا نقاشی وار – باشد طرحی که مرتبط با فعالیت درون ساختمان باشد ..................هر وقتی از یک معمار سوال می شود که روی چگونه ساختمانی کار می کنی؟ او باید بتواند به سرعت طرحی ذهنی یا دیاگرامی از ایده معمارانه خود ارائه کند.
کانسپت ها و طراحی معماری
شکل گیری کانسپت پدیده ای خود به خودی نیست بلکه نیازمند تلاشی متمرکز برای گرد آوری و ترکیب مسائل مختلف است. گردآوری این مسایل کاری هوشمندانه است کاری به عقیده بسیاری از طراحان ، معماران ، منتقدان نویسندگان هنرمندان متشکل از 10 درصد الهام و استعداد و 90 درصد پشتکار و سخت کوشی است. شکل دهی کانسپت برای بسیاری کاری نا آشنا است. همچنین دانشجویان اندازه فراگیری و درک سایر مباحث طراحی در این مورد با سختی مواجه اند. در زمینه تقویت مهارت کانسپت سازی سه مانع اصلی وجود دارند. اولین مانع مربوط به چگونگی برقراری ارتباط . دومین مانع مربوط به کمبود تجربه و سومین مانع مربوط برقراری سلسله مراتب هستند.
اولین مشکلی که یک دانشجو با آن مواجه می شود برقراری ارتباط است. نکته جالب در این رابطه این است یخت ترین کار این این نیست که چگوننه کانسپت خود را به دیگران معرفی کنیم بلکه چگونه باید آن را برای خود تشریح کنیم. به همین خاطر طراحان می آموزند ، تا قبل از تشریح ایده های خود برای دیگران نوعی دیالوگ به عنوان مترعه در ذهن خود برقرار سازند ، مشکل دیگر برقراری ارتباط گرافیکی است متاسفانه بسیاری دانشجویان در ترسیم و طراحی ایده مورد نظر خود اکراه دارند. در معماری هر آنچه که قرار است ساخته شود می بایست ابتدا ترسیم گردد . پروسه ترسیم و طراحی باید در مراحل ابتدایی کارآغاز شود تا طرح پیشنهادی و کانسپت آن بتوانند دائما نقد و اصلاح شوند.
لویی کان نوشته ای این نکته را یاد آور می شود که مشکل برقراری ارتباط بین یک ساختمان منسجم در ذهن و طراحی های اولیه بین همه دانشجویان عمومیت دارد:
روزی دانشجویی جوان نزد من آمد تا سوالی بپرسد. او گفت در ذهن خود فضاهایی پر جذبه را تجسم کرده . فضاهایی که جریان وار بر می خیزند و شکل می گیرند. بدون آغاز و بدون پایان . از جنس ماده یکپارچه بدون بست و اتصال و به رنگ های سفید و طلایی . و پرسید چگونه است که وقتی اولین خط را بر روی کاغذ قرار می دهد رویای او شروع به رنگ باختن می کند؟ این پرسش خوبی است ... پرسشی است در باب پیمایش پذیرها و پیمایش ناپذیرها .. برای بیان دیده در معماری و موسیقی می بایست از ابزارها و امکانات قابل سنجش بهره گرفت. اولین خطی که بر روی کاغذ کشیده می شود خود میزانی است از آنچه نمی توان به طور کامل آن را بیان کرد.
زمینه دوم مشکلات و موانع هم در مواقع توسعه یافته همان قسمت اول است. کانسپت ها شکل است خصوصا اگر موضوعی تازه و ناشناخته در معماری باشند. از آنجایی که بسیاری از ساختمان شکل دادن های ساخته شده از کانسپت بی بهره اند و ازآنجایی که اکثر منتقدان و معماران از نوشتن درباره آنها خودداری می کنند. این مساله که طراحان پویا کانسپت و درک جایگاه آنها در ساختمان ها نداشته باشند امری نسبتا بدیهی به نظر می رسد. به طور خاص علاقه ای به سومین زمینه مشکلات را می توان به مسائل مربوط به برقراری سلسله مراتب متناسب دانست. دانشجویان پویا بسیار با این گونه مسائل دست به گریبان هستند. که به علت کمبود تجربه به سختی می توانند درباره شایستگی کانسپت قضاوتی صحیح داشته باشند. حال اینکه معمار می تواند قضاوتی با تامل داشته باشد. به طور کلی درک روابط موجود بین ایده ها و تصورات و کانسپت ها کمکی شایان در زمینه عبور از این سه دسته مانع خواهد کرد.
ایده ها:
ایده ها تفکراتی معین و غیر چنالیزوازانه هستند که از مشاهدات مدارک و اندیشه برای ما حاصل می شوند. در معماری ایده های شامل مسائل مختلفی می شوند مانند چگونگی جهت گیری ساختمان ها، جانمایی یک آشپزخانه در یک واحد ، روش های بهره گیری از جریان طبیعی هوا ، ارزش انرژی و حفظ و صرفه جویی در آن ، اهمیت مصالح ، دوام ، تعامل بین اجسام مناسبترین راه های برقراری ترتیب فضایی و یا چیزهای از این قبیل . بنابراین ساختمان و طراحی آن شامل بسیاری تصمیمات کوچک است و طبیعتا کسب مهارت و ارتقا آن در جهت تولید ایده ها و کانسپت هایی که توانایی پاسخگویی به این گستره وسیع از امور را داشته باشد از اهمیت بسزایی برخوردار است.
فرانک لویرایت نمونه خوبی از معمارانی است همواره ایده های زیادی برای اجرای کارها داشته اند. جان استوارت در کتابی تحت عنوان خانه ها اوسانیان اثر رایت (Wrights usonion House) 35 ایده رایت در باب طراحی و ساخت منازل مسکونی کوچک را نقل کرده است. به همین ترتیب کریستوفر الکسندر و همکارانش در کتاب رمان الگوها (Apatten Language) بیش از 1000 ایده مختلف در باره رفتار و واکنش انسان ها نسبت به محیط های مختلف را در چهارچوب الگویی ذکر کرده اند. این ها (ایده های رایت و الکسندر) در مجموع در حکم چیزی مانند کتاب مقدس ایده ها برای طراحان ساختمان هستند. البته چه نظریات رایت و چه الگوهای الکسندر هیچ کدام حالت به هم پیوسته ای ندارند. مثلا اگر چه همه ایده های رایت را به وضوح می توان در کارهایت کمیل شده او مشاهده کرد اما او آنها را به صورت جملات و کلمات مستقل از هم ارائه کرده و برقراری ارتباط مفهومی بین آنها بر عهده شخص طراح ، سازنده است.
تصورات : تصورات تنها به زیادی با ایده ها دارند به جز اینکه تصورات قطعیت ندارند به طور پیش فرض تصورات مقایسه با ایده ها از اساس و تکامل و اغلب اهمیت کمتری برخوردارند.
ممکن است تصور شود که تصورات نمی توانند نقشی در شکل دادن کانسپت ها داشته باشند. این نتیجه گیری درستی نیست. در علم سینکتیک یا همان تجربه و تحلیل مسائل علمی اصلی اساسی به نام تولید اتفاقی ایده ها وجود دارد که بر این اساس هنگام تحلیل مسائل که به طریق از راه های موجود قابل حل نیستند ، هر ایده یا تصور تازه می تواند سبب گشایش شود. بخش کوچکتری از افراد این توانایی را دارند تا با استفاده از سینکتیک و یا سایر روش های تولید اندیشه به ارائه ایده های متنوع برای مسائل بپردازند. ایده هایی که اگر چه ظاهرا بی معنی و بی ارتباط و گاهی موهومی به نظر آیند ولی در واقع مرحله آغازین اهمیت روند تحلیل مسائل را می سازند. در معماری هم گاهی عناصر یک کانسپت ایده آل را به هیچ عنوان نمی توان در یک جا جمع کرد. در این صورت شاید استفاده از تصورات برای رسیدن به کانسپت به عنوان تکنیکی اساسی برای شکل دادن کانسپت و البته در نتیجه عدم تجربه کافی در طراحی و کانسپت سازی – ضروری باشد. دانشجویان می توانند هنگامی که قصد شکل دادن کانسپی را دارند ابتدا تصورات خود را شکل دهند.
کانسپت ها و ایده ها:
کانسپت ها از این نظر که تفکراتی حاصل از ادراک ما هستند تشابه زیادی با ایده ها دارند. با این تفاوت که کانسپت ها دارای یک ویژگی خاص خود هستند. و آن این که این تفکرات معطوف به راه های گرد آوری چند عتصر و ویژگی در یک کل دارد هستند. در معماری کانسپت همچنین تعیین کننده چگونگی تاثیر گذاری جنبه های مختلف نیازمندی های بنا بر طراحی و ساخت آن از طریق اجتماع در یک اندیشه خاص است و کانسپت در معماری موضوعی هدفمند است . نتیجه تلاش متمرکز و خلاقانه در یکپارچه کردن عناصری به ظاهر نا متشابه.
اروسارینن و ادوارد لترتبی بارنز دو معمار آمریکایی هستند که همواره با کانسپت ها در ارتباط بوده اند. سارنین چنین پیشنهاد می کند :
هویت یا بیان تنها زمانی قابل انتقال می شود که کل بنا به صورت یک تعبیه جامع درآید. مانند هر اثر هنری یک کانسپت ساده و قوی باید بر کل کار غالب باشد و تمام اجزا می بایست به شکل فعال بخشی از این حالت کلی باشد. این مساله در مورد و اساسی ترین و ابتدایی ترین عناصر مانند پلان یا سیستم سازه گرفت تا متاخرترین آنها مانند رنگ دیوارهای داخلی یا دستگیره های در صادق است. به عقیده من این هدف یعنی بوجود آمدن این تعبیر جامع والاترین و مشکل ترین اهداف است و البته باید بیش از هر چیز ما را به خود مشغول دارد.
بارنز هم دیدگاهی مشابه ارائه می دهد:
در هر پروژه ای فردیتی ذاتی نهفته است و در حالت ایده آل یک تفکر قدرتمند مرکزی سایر فعالیت ها را ایتا یا روان این تفکرات در ارتباط با انسان در فضا است.
سناریوهای کانسپچوال ( مفهومی )
با توجه به اینکه هر نوع بنایی می تواند صدها نیاز خاص خود داشته باشد که این تازه غیر از نیازها و اهدافی است که شخص معماربر آن می افزاید. دستیابی به کانسپت واحد که همه این عناصر را به هم همبسته سازد امری بلند همتا و البته بلند پروازانه است. معماران درمقالات و نوشته هایی مربوط به کانسپت های طراحی خود مساله گره زدن فاکتورهای و تفکرات مهم و تاثیر گذار در طراح به هم را در نوعی اشیا یا سناریئی کوتاه مطرح می کنند.
وقتی هدف از ایجاد یک کانسپت فوق در پروژه ترکیب اعضا مختلف در یک کل واحد باشد ، یک معمار می تواند در نهایت پروژه خود را صورت ترکیبی از چندین کانسپت را مربوط به اعضای مختلف سند این نوع بینش در طراحی را افزایش (incremental) می نامند. در دیدگاه افزایشی عبارت است از پرداختن به هر بخش به صورت مجزا با توجه به نیاز آن و به تلاشی برای یافتن یک کانسپت کلی.
بخش دیدگر دیدگاه متوجه معمار و توجه او به گستردگی محتوای کانسپت است.
مارتین اگر چه به خاطر علاقه وافرش به حضور کانسپت مشهور است. اما همواره فقط به شکلی کلی در باره کانسپت ساختمان هایش صحبت کرده. برای مثال در اطهار نظر در مورد ساختمان مرکزی شرکت جان دیگر اگر چه حکمت اندیشه های نهفته در پروژه را ارئه می کند اما نتواند کمکی به پاسخ دادن دیگران سوالات اساسی معماری بلند سوالاتی از قبیل این که ساختمان چند پاره شده یا اینکه چرا ساختمان در دو سوی یک گودال قرار گرفته؟
مارتین اغلب فقط برای یک یا دو جنبه کار کانسپت ارائه می کند و ساخت و رشد سایر جنبه ها را به شرایط وا می گذارد. دیدگاه دستیابی به یک کانسپت کلی همچنین متشابه زیادی به روش مخلق اسکیس اولیه و وفاداری به آن تا انتها که در بوجود آمد دارد.
کانسیچوال مضمون کانسپت وسعت بیشتری می دهد و موارد بیشتری را در آن میگنجاند و در نهایت تصاویر بیشترب از پروژه پیش چشم می نهد.................. سناریوی کانسیچوال می تواند مشخص کند که چگونه تمام ایده های با اهمیتی که ممکن به طور جداگانه بیان کردند. می توانند به شکل مفصل تری به رشته تحریر درآیند. متنی که در ادعه می آیند از سناریوهای طولانی تری انتخاب شده اند. که به وسیله معمارانی با سبک های مختلف و با گرایش مشابه به کانسپت نوشته شده اند.
فرانک لوید رایت می گوید:
“چرا نمی توان معبدی ساخت - حساس تر از احساس – و نه فقط برای خود که برای انسان ، متناسب کاربری های او ، به عنوان جایی برای آشنایی و برای اینکه انسان به خاطر خدایش هم که شرط به خدا بنگرد یک ملاقات خانه و جایی برای اوقات خویش فضایی زیبا متناسب این منظور آفرید و با همین حس آن را آراست. ساختمانی طبیعی برای انسان طبیعی ...
چنین فضایی شی در ذهن شروع به شکل گیری می کند ، و در آن هنگام باید به اینای ایده های معمارانه گام نهد و مهم ترین این است که فضایی چنین با شکوه را در ذهن حفظ کنیم و بگذاریم تا خود فضا کل عمارت را شکل دهد ، بگذاریم فضای درون معماری بیرون باشد.”
کوین روش می گوید:
“ما سعی داریم نوعی حس ارتباط بیافزینیم ... در موسسه ای که مساله هدف مشترک اهمیت بسزایی دارد. عده ای از مردم ساعت ها کار خود را وقف هدف می کنند .... بگذارید بگوییم آنها مشغول فراهم کردن شرایطی بهتر برای دنیایی که در آن زندگی می کنند هستند . در موسسه فورد آنها خود بخشی از یک دستگاه هستند. دستگاهی معقول که در صورت هدایت صحیح می تواند باعث پیشرفت ترقی بسیاری از مناطق شود. پس باید فرض کنیم با مردمی متعهد سر و کار داریم که مسیر خود را رها کرده اند تا به این سازمان بپیوندند و این فقط یک مشعل دیگر برای آنها نیست.
اکنون ما 300 نفر با چنین هدف مشترکید داریم. در چنین جامعه ای این حقیقتا مهم است که هر کس از دیگری با خبر باشد و این آنها را در مقصود مشترکشان یاری خواهد داد.
ما خانه ای برای آنهایی می سازیم و یکی از اهداف اصلی ارتقا حس ارتباط است و با این طرح آغاز می کنیم که این خانه تنها یک ساختمان اداری ساده نیست بلکه موجودی کاملا متفاوت است.”
ادوارد لارابی بارنز می گوید :
“ما تلاش می کنیم معماری بسازیم که با هنر رقابت نکنند و بتوانیم اولویت ها را در جای صحیح خود بگذاریم. ما می خواهیم که بازدید کننده نقاشی را در فضا مجسمه ها را در مقابل آسمان و حس دائمی را به خاطر بسپارد. این حس جریان بیش از فرم اهمیت دارد. ترتیب قرار گیری فضاها باید هدایت کننده باشد. و همواره حس ظریفی از آگاهی نسبت به مقصد وجود داشته باشد. مانند یک رودخانه ، همزمان معماری باید نسبتا کم حادثه و بخاشان باشد.”
یک یناریوی کانپیچوال مانند نمونه هایی که ذکر شد محصول یک پروسه تکاملی است. پروسه ای که از دل مراحل رشد و کانسپت ها خود اغلب حاصل از جرقه هایی در تفکر بینش هستند .
اصلاح و ابهام زدایی مختلفی عبور کرده. اگر چه ممکن است قسمت های مختلف سناریواز قبیل شرط باشند اما سناریو از تفکرات و اندیشه های حاصل شده در طول روند طراحی هم برای همب سته کردن هر چه بیشتر آن ها استفاه می کند.
یک مثال عملی برای تکمیل افزایشی سناریوها پروسه طراحی شارت است. شارت ( در مدارس معماری) به معنی تلاشی در آخرین لحظات برای به انجام رساندن کارهاست. این اصطلاح از لفظی فرانسوی به معنی گاری یا چرخ دستی گرفته شده ، و اشاره به گاری ها یا چرخ دستی هایی دارد که دانشجویان قرن 19 معماری در فرانسه برای حمل طرح های خود به محلی که همه بای ارزش یابی کارها در آن جمع می شوند ، از آنها استفاده می کردند طرح های آنان اغلب در طول همین مسیر و روی همین چرخ دستی ها به اتمام می رسید. شارت همچنین روشی است که کارفرمایان از آن برای مشارکت دادن افراد و یا سازمان ها های مختلف در روند برنامه ریزی و طراحی پروژه استفاده می کنند. یک شارت گروهی یعنی یک دوره کاری فشرده که ارائه واصل اخذ و تصمیمات را محدود به فرصتی چند روزه می کند. گروه های مختلفی با طرز تفکرهای متفاوت و اغلب در حالتی رقابتی با هم در شکل دادن ایده و کانسپت یک پروژه شرکت دارند. نقش یک طراح حرفه ای هما
گرهچینی
گِرِهچینی یکی از شاخههای هنر معماری و کاشی کاری سنتی است که اساتید این هنر از کنار هم چیدن آلات و لغات مختلف بر اساس طرح مدنظر خود با استفاده از کاشی، آجر و یا سایر مواد نقشهای هندسی تزئینی درست میکنند.
البته هنر گره چینی فقط در معماری رواج ندارد و یکی از زیرشاخههای صنایع چوب نیز میباشد. هنر گره چینی هنری زیبا و اصیل است که به دلیل زحمت زیاد هزینه زیادی هم در بر دارد و میتوان نمونههای این هنر را که بر روی چوب انجام گرفته در اماکن متبرکه مانند آستان قدس رضوی و یا حرم شاهعبدالعظیم مشاهده نمود.
رشد و گسترش هنر اسلامی در طول سدههای متمادی موجب پیدایش گنجینهای عظیم از الگوهای هندسی در هنر و معماری سرزمینهای اسلامی شده است که معمولا در کنار عملکردهای گوناگون، کاربرد تزییناتی نیز داشته ند. گرهسازی یکی از نمونههای شاخص این الگوها است که در موضعهای گوناگون همچون کتیبه ها، سردرها، طاقها و گنبدها، با فنون متفاوت نظیر نجاری و بنایی و با استفاده از مصالح متنوعی مانند آجر، چوب، گچ، کاشی و آیینه در معماری به کار رفته است. ویژگی اصلی گرهسازی، وجود هندسهی دقیق و قواعد ترسیمی مشخص در طراحی و اجرای آن است. تفاوت در انواع گرهها ریشه در چگونگی ترسیم آنها دارد. بنابراین فهم روش ترسیم هر گره راه را برای طراحی، تولید و بهکارگیری گره در معماری هموار میسازد.
شکل 1 : تفاوت میان گرههای سنتی و امروزی در نسبت با زمینه
طراحی و ترسیم گره در سنت معماری به دلیل پیچیدگیها هندسی ذاتی، همواره به عنوان عملی که نیازمند تبحر و تسلط طراح است، شناخته شده است و حتی در سنت معماری، گرهسازی به عنوان شطرنج معماران نامیده میشود (مفید و رئیس زاده 1389). با ورود یکبارهی اصول و معیارهای معماری مدرن به سرزمینهای اسلامی و قطع سیر معماری سنتی در این مناطق، روشهای ترسیم گره نیز به مرور از یاد رفتهاند. عدم آشنایی با نحوهی ترسیم سنتی گرهها به حدی است که برخی پژوهشگران غربی (Kaplan 2000) و (Abas and Salman 1992) تصور میکنند استادان قدیم معماری سرزمینهای اسلامی، روش ترسیم گره را به عنوان رازی غیر قابل بیان در نزد خود مخفی ساختهاند. از اینرو یافتن روشهای ترسیم گرهها، در حال حاضر به معمایی برای پژوهشگران و طراحان در نقاط مختلف جهان تبدیل شده است.
برخلاف پندار محققان و شرقپژوهان غربی که تصور میکنند تنها منابع به جا مانده در موضوع گرههای اسلامی، آثار معماری به جامانده از قرون میانی و نیز اسناد تصویری تومارهای توپقاپو است (Bonner 2003)، منابع و اسنادی مکتوب در گنجینهی تالیفات هندسی و معماری از قرون گذشته برجای مانده است که به شرح روشهای مختلف ترسیم برخی الگوهای هندسی از جمله گرهها میپردازد. ابواسحاق ابن عبدالله کوبنانی در قرن نهم هجری پس از ترجمهی رسالهی «اعمال الهندسه»ی ابوالوفاء محمدالبوزجانی (1389) قسمتهایی را به متن اصلی ضمیمه میسازد و نحوی ترسیم برخی گرههای سنتی را بر اساس انطباق با بستر گره شرح میدهد. علاوه بر اسناد تاریخی و شرح ترسیماتی قدما، مکتوب ساختن گفتههای معماران سنتی که میراثدار آموزشهای سینهبهسینهاند، در سدهی اخیر مجموعهای ارزشمند از نحوهی طراحی و اجرای گرههای هندسی در اختیار ما قرار داده است. برای نمونه روایت مبانی معماری سنتی در ایران از زبان استاد حسین لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389)، روش طراحی بسیاری از گرههای هندسی بر اساس زمینه و خط رمز را ارائه داده است. در کتابی دیگر که به جمعآوری دستنگاریهای استاد اصغر شعرباف اختصاص دارد نمونههای ترسیمات گرههای سنتی بر اساس بسترهای مختلف نشان داده شده است (شعرباف 1385). ارائهی الگوی گرههای مختلف و شرح ترسیم برخی از آنها توسط استاد محمود ماهرالنقش (1363) نیز در سالهای اخیر منتشر شده است.
تجربیات شرقپژوهی محققان غربی در ابتدایی سده بیستم نیز مجموعهای ترسیماتی از الگوی گرههای هندسی فراهم ساخته است. به دلیل عدم توانایی محققان غربی در درک بیواسطهی سنت معماری شرق، این تلاش معطوف به کشف دوبارهی اسرار نهفته در ترسیم الگوها شده است. گرانباوم[1] و شپرد[2] (1992) بر پایهی ویژگیهای مشترک در الگوی گرهها به دستهبندی و ارائهی «الگوی زیربنایی» هر کدام از ترسیمات گره پرداختند. در تلاشی دیگر عباس[3] و سلمان[4] (1992) به کشف و گسترش دامنهی الگوی گرههای هندسی با رویکرد گرانباوم و شپرد پرداختهاند. دودنی[5] یکی دیگر از پژوهشگرانی میباشد که بر اساس الگوی استنتاجی خود بر مبنای قرارگیری دوایر در فواصل مشخص، به صورتبندی چگونگی ترسیم تعداد معدودی از گرهها میپردازد (Kaplan and Salsin 2004). در تحقیقات دیگر هانکین[6] در اوایل سدهی بیستم اسناد ترسیماتی خود را در قالب کتابی به نام «ترسیمات الگوهای هندسی در هنر عربی»[7] (1925) و مجموعه مقالات متعدد (Hankin 1934)و (Hankin 1936) ارائه میدهد که به عنوان مبنای بسیاری از تحقیقات بعدی قرار میگیرد. عصام سعید[8] و عایشه پارمان[9] (1389) با توجه به نمونههای موجود در سنت گرهسازی در جهان اسلام به دستهبندی آنها با توجه به تکرار الگوی مبنا و همچنین تقسیمات اولیهی محیط دایره به بخشهای برابر، میپردازند. در قدمی دیگر، لی[10] (1987) روشی را برای پرکردن «الگوهای زیربنایی» یافته شده توسط هانکین ارائه میدهد که پس از آن کاپلان[11] (2000) این روش را توسعه و عمومیسازی میکند. در تلاشهای بعدی به منظور بازشناسی منطق ترسیم گره، کاپلان (2005) روش «چندضلعیهای در تماس»[12] هانکین را عمومیسازی کرده و به ترسیم تعدادی دیگر از گرههای شناخته شده، میپردازد. از سوی دیگر کاپلان و سالسین (2004) کوششهایی برای توسعهی روش خود به منظور ترسیم گره بر روی سطوح غیر مسطح آغاز میکنند و موفق به صورتبندی روشی بر اساس سبک لی، برای گستراندن الگوی گرههای تکشمسهای بر روی سطح کره میشوند. در تلاشهای ذکرشده، عدم پاسخگویی روشهای امروزی برای ترسیم تمامی الگوهای سنتی گره و تولید آلات شناختهشده آن مشهود است (Castera 2011). در عین حال حلقه مفقوده میان ترسیم سنتی گره و ترسیمهای امروزی، عدم توجه به رسم گره بر اساس بستر در روشهای جدید میباشد.
شکل 2 تفاوت ترسیم گره در زمینههای غیرمسطح در روشهای سنتی و امروزی
روش سنتی ترسیم گره بر مبنای بستر یا همان «زمینهی گره» صورت میپذیرد. در روشهای سنتی به جای آنکه الگوی هندسی در فضای بیکران هندسه مسطح تولید شود و سپس در هر زمینهای با بریدن[13] و مناسبسازی به کار رود، گره از آغاز برای زمینه و با استفاده از قواعد هندسی اعمال شده بر هندسه زمینه شکل میگیرد (شکل 1). اهمیت ترسیم گره براساس زمینه، زمانی مشخص میشود که الگوی گره باید بر روی سطحی منحنی نظیر سطح داخلی یک گنبد نقش ببندد. در روشهای ترسیم امروزی گره، برای منطبق ساختن یک الگو با زمینهی منحنی، ابتدا الگو برای یک سطح مسطح بیکران ترسیم میشود و سپس با استفاده از تکنیکهای «تغییر شکل»[14] به انطباق الگوی گره با سطح منحنی میپردازند، اما در روش سنتی ترسیم گره، با توجه به میزان انحنای سطح با بهرهگیری از تغییر درجه و تعداد شمسهها گره مختص زمینه منحنی طراحی میشود. به بیانی دیگر ترسیم گره به روش سنتی در زمینههای غیر مسطح نظیر سطوح گنبدها، به دلیل نیاز به فشردهگی و گشودگی در نقاط مختلف سطح، به صورت چندزمینه یا دستگردان طراحی میشوند. این مساله در مقایسه میان نمونههای موجود در سنت گرهسازی معماری اسلامی و نمونههای امروزی به خوبی مشاهده میشود (شکل 2). در این مقاله پس از بیان مساله و مقایسه میان گرههای سنتی و امروزی به عنوان نمونهای کامل به تحلیل هندسی طرح گره زیر گنبد جامع یزد میپردازیم.
2 زمینه در گره سنتی
در سنت معماری اسلامی به طراحی و ساخت گره، گرهسازی میگویند. گرهها نقوش هندسی و دارای قواعد مشخص هستند که انواع و زمینههای گوناگون و پیچیده دارند. در پیچیدگی فن گرهسازی گفتهمیشود که هفتاد و دو بطن دارد و از درون یکدیگر توانایی زایش و بهوجودآمدن گرههای نو دارد. گرههای سنتی، ترکیبی از واحدهای هندسی پایه هستند که به آلتهای گره معروفند که هر کدام تعریفشده و مشخص میباشد. بر اساس آموزههای استادان ایرانی، گره سنتی دو خصوصیت اصلی دارد: اول آنکه آلتی خارجی ندارد و تماما از ترکیب همین واحدهای هندسی ایجاد میشود. و دوم در صورت تکرار واحدهای گره در کنار هم زمینههای بزرگتر را پوشش میدهند، یکدیگر را کامل کرده و تشکیل الگوهای وسیعتر میدهند. (مفید و رئیس زاده 1389) بسته به زوایای آلات گرههای سنتی میتوان آنها را در سه گونهی تند، کند و شل دستهبندی کرد. این دستهبندی اشاره به طیف تغییر شکل گرهسنتی از گونه تند به کند یعنی از زوایای حادهتر به سمت زوایای بازتر در آلتها دارد که به واسطه قابلیتهای نهفته در روش ترسیم سنتی گرهها به وجود میآیند.
شکل 3 مراحل ترسیم امالگره به روش استاد لرزاده
روشهای ترسیم سنتی گرههای اسلامی متعدند و از میان آنها روشهایی که مستقیما توسط معماران سنتی تالیف شدهاند از اصالت بیشتری برخوردارند. در این مقاله روش ارائه شده از آموزشهای یکی از آخرین معماران سنتی ایران در دوران معاصر، استاد معمار حسین لرزاده در ترسیم گره، مبنای پژوهش قرار میگیرد. در روش ارائه شده از سوی لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389) مبنای ترسیم گره، بر هندسهی بستر، شعاعهای خارج شده از نقاط مشخصی از بستر و خطی راهنما با عنوان خط رمز بنا شده است. به عنوان مثال برای ترسیم گره مادر بر مبنای شمسهی ۱۰ مطابق شکل 3 ابتدا با اخراج چهار خط گیر از زاویهی ۹۰ درجه کنج بستر یعنی زاویه Â - به طوری که زاویه DÂB را به پنج قسمت مساوی تقسیم نماید- از محل تقاطع خط گیر سوم با عمود اخراج شده ازD (راس دیگر عرض) زمینه مستطیل ABCD تشکیل میشود. از رأس C نیز خطوط گیر مشابهی اخراج میشود. در مرحله دوم خط رمز گره رسم میگردد. خط رمز مربوط به امالگره مورد نظر دو خط عمودی همراستا و در امتداد هم و متقاطع در میانهی قطر AC است. در مرحله سوم کمانهایی به مرکز A و C و شعاع فاصلهA و C تا محل تقاطع خط رمز و خطوط گیر اخراج شده رسم میشود. این کمانها با سایر خطوط گیر تقاطع میکنند که با منطق شمارهگذاری مشخص (شکل 3 مرحله سوم) شمارهگذاری میشوند. به این ترتیب با اتصال پیاپی نقاط به دست آمده به ترتیب شمارهگذاری و حذف مابقی خطوط، گره پایه به دست میآید. سایر گرههای اسلامی نیز با همین روش و تنها به واسطهی تغییر خط رمز و بستر یا همان زمینه گره ترسیم میشوند.
با مشاهده گسترهی گرههای اسلامی طراحی شده به روش سنتی لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389) متوجه میشویم که هر کدام از گرهها برای زمینهای خاص ترسیم میشوند و در نهایت مجموعه آلات گره در نسبت با هندسهی بستر یعنی طول و عرض بستر و زوایای گوشههای بستر طراحی شده اند. در زمینههایی با ابعاد خاص –نظیر مثال امالگره در شکل 3- گره به صورتی ترسیم میشود که شمسههایی همانند، در دو کنج واحد پایه خود ایجاد میکند، با تغییر شکل زمینه گره از مستطیلی ساده به اشکال پیچیدهتر، برای حفظ آلات گره لازم است شمسههای گره پایه آن گره متناسب با هندسهی دو سوی واحد پایه، متفاوت انتخاب شوند.
شکل 4 دو نمونه گره چندزمینه (دستگردان) از ترسیمات استاد لرزاده
به گرههایی که انواع شمسه را در خود ایجاد میکنند در سنت گرهسازی اسلامی، گرههای چندزمینه یا دستگردان گفته میشود. در تناسب انتخاب نامهای تکزمینه و چندزمینه یا دستگردان میتوان گفت گره تکزمینه فراخور زمینهای که هندسهای یکتا و ساده دارد ترسیم میشود و به لحاظ هندسی نیز تنها یک نوع شمسه ایجاد میکند. گره چندزمینه به دلیل امکان تطبیق بر هندسه بسترهای پیچیده –به مثابه چند بستر ساده که با یکدیگر ترکیب شدهاند- با تشکیل چند شمسه متفاوت در خود سعی در انطباق با زمینه پیچیده خود دارد (شکل 4). این گرهها از آن جهت که توسط معمار سنتی به صورت انتخابی و دستی در زمینه استقرار پیدا میکنند و گردانده میشوند، گرههای دستگردان نام میگیرند.
3 زمینه در گرههای امروزی
روشهای ترسیم گره در زمان معاصر تنها به روشهای سنتی محدود نمیگردد. در مقابل روشهای سنتی نظیر روش لرزاده که به صورت میراثی سینهبهسینه از سمت معماران سنتی مسلمان به ما رسیده است، تلاشهای مختلف در سالهای اخیر صورت پذیرفته است که هر کدام از آنها با رویکردی خاص به تحلیل، بررسی و ارائهی روش ترسیم الگوهای هندسی گرههای اسلامی پرداختهاند و از جمله مهمترین این تلاشها میتوان به پژوهشهای کاپلان برای عمومیسازی روش هانکین در ترسیم گره، روش خردکردن چند مرحلهای گره توسط بونر[15] و همچنین روش ابداعی بودنر[16] برای ترسیم تعداد محدودی از گرهها اشاره کرد.
کاپلان (2000) در نخستین پژوهش خود، الگویی را بر پایهی تلاشهای پیشین لی ارائه میدهد که بر اساس آن شبکهی «چندضلعیهای در تماس» به وسیلهی عناصری پارامتریک به نام ستاره[17] و رُز[18] به الگوی گره تبدیل میشود (شکل ۷). شبکهی چندضلعیهای در تماس مجموعه طرحوارههایی هستند که یک سطح بیکران را به وسیلهی مجموعهی به هم پیوستهای از چندضلعیهای منتظم و غیرمنتظم به بخشهای کوچکتر تقسیم میکنند. ستاره در الگوی کاپلان به عنوان یکی از اصلیترین عناصر الگوهای هندسی مطرح میباشد که از اتصال رئوس n ضلعیهای منتظم به ترتیبی که در شکل 5 آمده است به دست میآید. رُز را نیز میتوان به عنوان ستارههایی n پر دانست که به وسیلهی n عدد شش ضلعی غیرمنتظم احاطه شده است. به این ترتیب کاپلان با بهرهگیری از این روش به تولید الگوی گرههای تکرارشوندهی مختلف بدون توجه به بستر قرارگیری گره میپردازد.
شکل ۵ شش حالت ممکن برای ترسیم یک ستاره هشت پر
کاپلان (2005) در پژوهشی دیگر به توسعه و صورتبندی روش دیگری برای استخراج هندسهی گرههای اسلامی که وی آن را «الگویهای ستارهای اسلامی»[19] مینامد، میپردازد که برپایه روش چندضلعیهای در تماس بر اساس آن چه پیشتر بورگون (1973)، گرانباوم، شپرد و هانکین در آثارشان ارائه کردهاند، بناشده است. در این روش ابتدا برای تقسیم سطح، یکی از شبکههای چندضلعیهای در تماس انتخاب میشود و سپس از نقطهی میانی هرکدام از اضلاع چندضلعیهای منتظم و غیرمنتظم، دو شعاع با زاویهی θ (زاویه تماس[20]) نسبت به ضلع مفروض اخراج میشود. شعاعهای خارجشده از اضلاع مجاور تا برخور
گرهچینی
گِرِهچینی یکی از شاخههای هنر معماری و کاشی کاری سنتی است که اساتید این هنر از کنار هم چیدن آلات و لغات مختلف بر اساس طرح مدنظر خود با استفاده از کاشی، آجر و یا سایر مواد نقشهای هندسی تزئینی درست میکنند.
البته هنر گره چینی فقط در معماری رواج ندارد و یکی از زیرشاخههای صنایع چوب نیز میباشد. هنر گره چینی هنری زیبا و اصیل است که به دلیل زحمت زیاد هزینه زیادی هم در بر دارد و میتوان نمونههای این هنر را که بر روی چوب انجام گرفته در اماکن متبرکه مانند آستان قدس رضوی و یا حرم شاهعبدالعظیم مشاهده نمود.
رشد و گسترش هنر اسلامی در طول سدههای متمادی موجب پیدایش گنجینهای عظیم از الگوهای هندسی در هنر و معماری سرزمینهای اسلامی شده است که معمولا در کنار عملکردهای گوناگون، کاربرد تزییناتی نیز داشته ند. گرهسازی یکی از نمونههای شاخص این الگوها است که در موضعهای گوناگون همچون کتیبه ها، سردرها، طاقها و گنبدها، با فنون متفاوت نظیر نجاری و بنایی و با استفاده از مصالح متنوعی مانند آجر، چوب، گچ، کاشی و آیینه در معماری به کار رفته است. ویژگی اصلی گرهسازی، وجود هندسهی دقیق و قواعد ترسیمی مشخص در طراحی و اجرای آن است. تفاوت در انواع گرهها ریشه در چگونگی ترسیم آنها دارد. بنابراین فهم روش ترسیم هر گره راه را برای طراحی، تولید و بهکارگیری گره در معماری هموار میسازد.
شکل 1 : تفاوت میان گرههای سنتی و امروزی در نسبت با زمینه
طراحی و ترسیم گره در سنت معماری به دلیل پیچیدگیها هندسی ذاتی، همواره به عنوان عملی که نیازمند تبحر و تسلط طراح است، شناخته شده است و حتی در سنت معماری، گرهسازی به عنوان شطرنج معماران نامیده میشود (مفید و رئیس زاده 1389). با ورود یکبارهی اصول و معیارهای معماری مدرن به سرزمینهای اسلامی و قطع سیر معماری سنتی در این مناطق، روشهای ترسیم گره نیز به مرور از یاد رفتهاند. عدم آشنایی با نحوهی ترسیم سنتی گرهها به حدی است که برخی پژوهشگران غربی (Kaplan 2000) و (Abas and Salman 1992) تصور میکنند استادان قدیم معماری سرزمینهای اسلامی، روش ترسیم گره را به عنوان رازی غیر قابل بیان در نزد خود مخفی ساختهاند. از اینرو یافتن روشهای ترسیم گرهها، در حال حاضر به معمایی برای پژوهشگران و طراحان در نقاط مختلف جهان تبدیل شده است.
برخلاف پندار محققان و شرقپژوهان غربی که تصور میکنند تنها منابع به جا مانده در موضوع گرههای اسلامی، آثار معماری به جامانده از قرون میانی و نیز اسناد تصویری تومارهای توپقاپو است (Bonner 2003)، منابع و اسنادی مکتوب در گنجینهی تالیفات هندسی و معماری از قرون گذشته برجای مانده است که به شرح روشهای مختلف ترسیم برخی الگوهای هندسی از جمله گرهها میپردازد. ابواسحاق ابن عبدالله کوبنانی در قرن نهم هجری پس از ترجمهی رسالهی «اعمال الهندسه»ی ابوالوفاء محمدالبوزجانی (1389) قسمتهایی را به متن اصلی ضمیمه میسازد و نحوی ترسیم برخی گرههای سنتی را بر اساس انطباق با بستر گره شرح میدهد. علاوه بر اسناد تاریخی و شرح ترسیماتی قدما، مکتوب ساختن گفتههای معماران سنتی که میراثدار آموزشهای سینهبهسینهاند، در سدهی اخیر مجموعهای ارزشمند از نحوهی طراحی و اجرای گرههای هندسی در اختیار ما قرار داده است. برای نمونه روایت مبانی معماری سنتی در ایران از زبان استاد حسین لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389)، روش طراحی بسیاری از گرههای هندسی بر اساس زمینه و خط رمز را ارائه داده است. در کتابی دیگر که به جمعآوری دستنگاریهای استاد اصغر شعرباف اختصاص دارد نمونههای ترسیمات گرههای سنتی بر اساس بسترهای مختلف نشان داده شده است (شعرباف 1385). ارائهی الگوی گرههای مختلف و شرح ترسیم برخی از آنها توسط استاد محمود ماهرالنقش (1363) نیز در سالهای اخیر منتشر شده است.
تجربیات شرقپژوهی محققان غربی در ابتدایی سده بیستم نیز مجموعهای ترسیماتی از الگوی گرههای هندسی فراهم ساخته است. به دلیل عدم توانایی محققان غربی در درک بیواسطهی سنت معماری شرق، این تلاش معطوف به کشف دوبارهی اسرار نهفته در ترسیم الگوها شده است. گرانباوم[1] و شپرد[2] (1992) بر پایهی ویژگیهای مشترک در الگوی گرهها به دستهبندی و ارائهی «الگوی زیربنایی» هر کدام از ترسیمات گره پرداختند. در تلاشی دیگر عباس[3] و سلمان[4] (1992) به کشف و گسترش دامنهی الگوی گرههای هندسی با رویکرد گرانباوم و شپرد پرداختهاند. دودنی[5] یکی دیگر از پژوهشگرانی میباشد که بر اساس الگوی استنتاجی خود بر مبنای قرارگیری دوایر در فواصل مشخص، به صورتبندی چگونگی ترسیم تعداد معدودی از گرهها میپردازد (Kaplan and Salsin 2004). در تحقیقات دیگر هانکین[6] در اوایل سدهی بیستم اسناد ترسیماتی خود را در قالب کتابی به نام «ترسیمات الگوهای هندسی در هنر عربی»[7] (1925) و مجموعه مقالات متعدد (Hankin 1934)و (Hankin 1936) ارائه میدهد که به عنوان مبنای بسیاری از تحقیقات بعدی قرار میگیرد. عصام سعید[8] و عایشه پارمان[9] (1389) با توجه به نمونههای موجود در سنت گرهسازی در جهان اسلام به دستهبندی آنها با توجه به تکرار الگوی مبنا و همچنین تقسیمات اولیهی محیط دایره به بخشهای برابر، میپردازند. در قدمی دیگر، لی[10] (1987) روشی را برای پرکردن «الگوهای زیربنایی» یافته شده توسط هانکین ارائه میدهد که پس از آن کاپلان[11] (2000) این روش را توسعه و عمومیسازی میکند. در تلاشهای بعدی به منظور بازشناسی منطق ترسیم گره، کاپلان (2005) روش «چندضلعیهای در تماس»[12] هانکین را عمومیسازی کرده و به ترسیم تعدادی دیگر از گرههای شناخته شده، میپردازد. از سوی دیگر کاپلان و سالسین (2004) کوششهایی برای توسعهی روش خود به منظور ترسیم گره بر روی سطوح غیر مسطح آغاز میکنند و موفق به صورتبندی روشی بر اساس سبک لی، برای گستراندن الگوی گرههای تکشمسهای بر روی سطح کره میشوند. در تلاشهای ذکرشده، عدم پاسخگویی روشهای امروزی برای ترسیم تمامی الگوهای سنتی گره و تولید آلات شناختهشده آن مشهود است (Castera 2011). در عین حال حلقه مفقوده میان ترسیم سنتی گره و ترسیمهای امروزی، عدم توجه به رسم گره بر اساس بستر در روشهای جدید میباشد.
شکل 2 تفاوت ترسیم گره در زمینههای غیرمسطح در روشهای سنتی و امروزی
روش سنتی ترسیم گره بر مبنای بستر یا همان «زمینهی گره» صورت میپذیرد. در روشهای سنتی به جای آنکه الگوی هندسی در فضای بیکران هندسه مسطح تولید شود و سپس در هر زمینهای با بریدن[13] و مناسبسازی به کار رود، گره از آغاز برای زمینه و با استفاده از قواعد هندسی اعمال شده بر هندسه زمینه شکل میگیرد (شکل 1). اهمیت ترسیم گره براساس زمینه، زمانی مشخص میشود که الگوی گره باید بر روی سطحی منحنی نظیر سطح داخلی یک گنبد نقش ببندد. در روشهای ترسیم امروزی گره، برای منطبق ساختن یک الگو با زمینهی منحنی، ابتدا الگو برای یک سطح مسطح بیکران ترسیم میشود و سپس با استفاده از تکنیکهای «تغییر شکل»[14] به انطباق الگوی گره با سطح منحنی میپردازند، اما در روش سنتی ترسیم گره، با توجه به میزان انحنای سطح با بهرهگیری از تغییر درجه و تعداد شمسهها گره مختص زمینه منحنی طراحی میشود. به بیانی دیگر ترسیم گره به روش سنتی در زمینههای غیر مسطح نظیر سطوح گنبدها، به دلیل نیاز به فشردهگی و گشودگی در نقاط مختلف سطح، به صورت چندزمینه یا دستگردان طراحی میشوند. این مساله در مقایسه میان نمونههای موجود در سنت گرهسازی معماری اسلامی و نمونههای امروزی به خوبی مشاهده میشود (شکل 2). در این مقاله پس از بیان مساله و مقایسه میان گرههای سنتی و امروزی به عنوان نمونهای کامل به تحلیل هندسی طرح گره زیر گنبد جامع یزد میپردازیم.
2 زمینه در گره سنتی
در سنت معماری اسلامی به طراحی و ساخت گره، گرهسازی میگویند. گرهها نقوش هندسی و دارای قواعد مشخص هستند که انواع و زمینههای گوناگون و پیچیده دارند. در پیچیدگی فن گرهسازی گفتهمیشود که هفتاد و دو بطن دارد و از درون یکدیگر توانایی زایش و بهوجودآمدن گرههای نو دارد. گرههای سنتی، ترکیبی از واحدهای هندسی پایه هستند که به آلتهای گره معروفند که هر کدام تعریفشده و مشخص میباشد. بر اساس آموزههای استادان ایرانی، گره سنتی دو خصوصیت اصلی دارد: اول آنکه آلتی خارجی ندارد و تماما از ترکیب همین واحدهای هندسی ایجاد میشود. و دوم در صورت تکرار واحدهای گره در کنار هم زمینههای بزرگتر را پوشش میدهند، یکدیگر را کامل کرده و تشکیل الگوهای وسیعتر میدهند. (مفید و رئیس زاده 1389) بسته به زوایای آلات گرههای سنتی میتوان آنها را در سه گونهی تند، کند و شل دستهبندی کرد. این دستهبندی اشاره به طیف تغییر شکل گرهسنتی از گونه تند به کند یعنی از زوایای حادهتر به سمت زوایای بازتر در آلتها دارد که به واسطه قابلیتهای نهفته در روش ترسیم سنتی گرهها به وجود میآیند.
شکل 3 مراحل ترسیم امالگره به روش استاد لرزاده
روشهای ترسیم سنتی گرههای اسلامی متعدند و از میان آنها روشهایی که مستقیما توسط معماران سنتی تالیف شدهاند از اصالت بیشتری برخوردارند. در این مقاله روش ارائه شده از آموزشهای یکی از آخرین معماران سنتی ایران در دوران معاصر، استاد معمار حسین لرزاده در ترسیم گره، مبنای پژوهش قرار میگیرد. در روش ارائه شده از سوی لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389) مبنای ترسیم گره، بر هندسهی بستر، شعاعهای خارج شده از نقاط مشخصی از بستر و خطی راهنما با عنوان خط رمز بنا شده است. به عنوان مثال برای ترسیم گره مادر بر مبنای شمسهی ۱۰ مطابق شکل 3 ابتدا با اخراج چهار خط گیر از زاویهی ۹۰ درجه کنج بستر یعنی زاویه Â - به طوری که زاویه DÂB را به پنج قسمت مساوی تقسیم نماید- از محل تقاطع خط گیر سوم با عمود اخراج شده ازD (راس دیگر عرض) زمینه مستطیل ABCD تشکیل میشود. از رأس C نیز خطوط گیر مشابهی اخراج میشود. در مرحله دوم خط رمز گره رسم میگردد. خط رمز مربوط به امالگره مورد نظر دو خط عمودی همراستا و در امتداد هم و متقاطع در میانهی قطر AC است. در مرحله سوم کمانهایی به مرکز A و C و شعاع فاصلهA و C تا محل تقاطع خط رمز و خطوط گیر اخراج شده رسم میشود. این کمانها با سایر خطوط گیر تقاطع میکنند که با منطق شمارهگذاری مشخص (شکل 3 مرحله سوم) شمارهگذاری میشوند. به این ترتیب با اتصال پیاپی نقاط به دست آمده به ترتیب شمارهگذاری و حذف مابقی خطوط، گره پایه به دست میآید. سایر گرههای اسلامی نیز با همین روش و تنها به واسطهی تغییر خط رمز و بستر یا همان زمینه گره ترسیم میشوند.
با مشاهده گسترهی گرههای اسلامی طراحی شده به روش سنتی لرزاده (مفید و رئیس زاده 1389) متوجه میشویم که هر کدام از گرهها برای زمینهای خاص ترسیم میشوند و در نهایت مجموعه آلات گره در نسبت با هندسهی بستر یعنی طول و عرض بستر و زوایای گوشههای بستر طراحی شده اند. در زمینههایی با ابعاد خاص –نظیر مثال امالگره در شکل 3- گره به صورتی ترسیم میشود که شمسههایی همانند، در دو کنج واحد پایه خود ایجاد میکند، با تغییر شکل زمینه گره از مستطیلی ساده به اشکال پیچیدهتر، برای حفظ آلات گره لازم است شمسههای گره پایه آن گره متناسب با هندسهی دو سوی واحد پایه، متفاوت انتخاب شوند.
شکل 4 دو نمونه گره چندزمینه (دستگردان) از ترسیمات استاد لرزاده
به گرههایی که انواع شمسه را در خود ایجاد میکنند در سنت گرهسازی اسلامی، گرههای چندزمینه یا دستگردان گفته میشود. در تناسب انتخاب نامهای تکزمینه و چندزمینه یا دستگردان میتوان گفت گره تکزمینه فراخور زمینهای که هندسهای یکتا و ساده دارد ترسیم میشود و به لحاظ هندسی نیز تنها یک نوع شمسه ایجاد میکند. گره چندزمینه به دلیل امکان تطبیق بر هندسه بسترهای پیچیده –به مثابه چند بستر ساده که با یکدیگر ترکیب شدهاند- با تشکیل چند شمسه متفاوت در خود سعی در انطباق با زمینه پیچیده خود دارد (شکل 4). این گرهها از آن جهت که توسط معمار سنتی به صورت انتخابی و دستی در زمینه استقرار پیدا میکنند و گردانده میشوند، گرههای دستگردان نام میگیرند.
3 زمینه در گرههای امروزی
روشهای ترسیم گره در زمان معاصر تنها به روشهای سنتی محدود نمیگردد. در مقابل روشهای سنتی نظیر روش لرزاده که به صورت میراثی سینهبهسینه از سمت معماران سنتی مسلمان به ما رسیده است، تلاشهای مختلف در سالهای اخیر صورت پذیرفته است که هر کدام از آنها با رویکردی خاص به تحلیل، بررسی و ارائهی روش ترسیم الگوهای هندسی گرههای اسلامی پرداختهاند و از جمله مهمترین این تلاشها میتوان به پژوهشهای کاپلان برای عمومیسازی روش هانکین در ترسیم گره، روش خردکردن چند مرحلهای گره توسط بونر[15] و همچنین روش ابداعی بودنر[16] برای ترسیم تعداد محدودی از گرهها اشاره کرد.
کاپلان (2000) در نخستین پژوهش خود، الگویی را بر پایهی تلاشهای پیشین لی ارائه میدهد که بر اساس آن شبکهی «چندضلعیهای در تماس» به وسیلهی عناصری پارامتریک به نام ستاره[17] و رُز[18] به الگوی گره تبدیل میشود (شکل ۷). شبکهی چندضلعیهای در تماس مجموعه طرحوارههایی هستند که یک سطح بیکران را به وسیلهی مجموعهی به هم پیوستهای از چندضلعیهای منتظم و غیرمنتظم به بخشهای کوچکتر تقسیم میکنند. ستاره در الگوی کاپلان به عنوان یکی از اصلیترین عناصر الگوهای هندسی مطرح میباشد که از اتصال رئوس n ضلعیهای منتظم به ترتیبی که در شکل 5 آمده است به دست میآید. رُز را نیز میتوان به عنوان ستارههایی n پر دانست که به وسیلهی n عدد شش ضلعی غیرمنتظم احاطه شده است. به این ترتیب کاپلان با بهرهگیری از این روش به تولید الگوی گرههای تکرارشوندهی مختلف بدون توجه به بستر قرارگیری گره میپردازد.
شکل ۵ شش حالت ممکن برای ترسیم یک ستاره هشت پر
کاپلان (2005) در پژوهشی دیگر به توسعه و صورتبندی روش دیگری برای استخراج هندسهی گرههای اسلامی که وی آن را «الگویهای ستارهای اسلامی»[19] مینامد، میپردازد که برپایه روش چندضلعیهای در تماس بر اساس آن چه پیشتر بورگون (1973)، گرانباوم، شپرد و هانکین در آثارشان ارائه کردهاند، بناشده است. در این روش ابتدا برای تقسیم سطح، یکی از شبکههای چندضلعیهای در تماس انتخاب میشود و سپس از نقطهی میانی هرکدام از اضلاع چندضلعیهای منتظم و غیرمنتظم، دو شعاع با زاویهی θ (زاویه تماس[20]) نسبت به ضلع مفروض اخراج میشود. شعاعهای خارجشده از اضلاع مجاور تا برخور