معماری پایدار

معماری پایدار

اسلاید 1: رشته: مهندسی معماری مقطع: کارشناسی تنظیم کنندگان: سیروس خلیلی و علی رضا نوروزی 1موضوع: مهندسی خلاقیت بیونیک و معماری پایدار

اسلاید 2: چکیده : در راستای امر اجتناب ناپدیر پرداختن به حفظ زمین و حمایت از محیط زیست ، پیرامون مبحث فراگیر جهانی بحران انرژی و منابع که مستلزم توجه به تکامل متداوم طبیعت و پایداری فناوری های حیاتی میباشد ؛ شاهد آن هستیم که سال هاست فعالیت های مربوط به نظام های آموزشی و پژوهشی کشورهای توسعه یافته و پیشرفته بر اساس خلاقیت و نوآوری بنا شده از سویی دیگر طبیعت نیز بعنوان منبع خلاقیت و نوآوری از مظاهر قدرت خداوند بزرگ در دسترس انسان ها برای پژوهش قرار گرفته است ؛ البته خداوند این منبع مهم اطلاعاتی را در اختیار بشر به ودیعه نهاده تا با الگو گیری از آن به او نزدیکتر شود . این عوامل در مجموع بیان کننده ضرورت پرداختن به علم بیونیک در هر دو نظام آموزشی و پژوهشی کشور میباشند ؛ بررسی تجربه های علمی و پژوهشی و آموزشی انجام شده در دنیا ما را در ساخت مسیر طی شده و نکات مثبت آن و نیز شناخت نارسایی های این مسیر حیاتی بمنظور جلوگیری از تکرار خطا در مقابل کسب زمان یاری خواهد نمود ، باشد که نظام آموزشی ما به این امر توجه و مهندسان و معماران ما ، در کاربردی کردن این دانش تعجیل نمایند. واژگان کلیدی : بیونیک – زیست محیط - طبیعت – معمارد پایدار – معماری سبز2

اسلاید 3: بنابراین میتوان بررسی علم nature Orinted Creatology , Bionical creativity engineering به شناخت و فراهم نمودن زمینه های معماری پایدار (sustainable architecture ) دست یافت و مزایای راه حل های بیومیمتیکی را نسبت به سایر راه حل های متداول از طریق مقایسه مابین آنها دریافت و نیز چگونگی الگوبرداری از جهان پیرامون به منظور تطابق زندگی مصنوع با طبیعت در جهت اعتلای کیفیت زیست را با معرفی پروژه های اجرایی در این خصوص بررسی نمود و به معرفی تکمیلی معماری بیونیکس و معماری پایدار دست یافت . 3

اسلاید 4: 2- بیونیک 2-1 واژه بیونیک بیونیک از ترکیب دو کلمه بیولوژی ( زیست شناسی ) و تکنیک ساخته شده ؛ متشابه بودن واژه بیونیک و بیولوژی ما را متوجه ارتباط این علم با موجودات زنده میکند ؛ در فرهنگ لغت های مختلف ، واژه بیونیک با بیان های مختلفی معرفی شده است . در فرهنگ لغت وبستر بیونیک کاربرد اصول زیست شناسی برای مطالعه و طراحی نظامهای مهندسی توصیف شده است . طبق تعریف جانین بنیوس (1997) ، نویسنده کتاب (Biomimicy) ، بیونیک علم مطالعه مدلهای طبیعت و الهام گیری از این طرح ها و فرایندها برای رفع مشکلات انسانی است . گروهی از متخصصان علوم مختلف نیز بیونیک را علم استفاده از نتایج تکاملی بیولوژی میدانند ؛ آنها بر این عقیده اند که وظیفه بیونیک بررسی فرایندها و ساختارهای بیولوژیکی و سنتز مواد برای طراحی های آینده است . متخصصان دیگری بیونیک را هنر بکار گرفتن دانش سیستم های زنده برای حل مسایل فناورانه میدانند . 4

اسلاید 5: این تعریف مبین آن است که دانش بیونیک از ابتدای حیات انسان همواره با ما همراه بوده و بسیاری از پژوهشگران بیش از آنکه بیونیک به این نام معروف شود ، آنرا بکار گرفته اند چرا که جهان پیرامون انسان همواره منبع الهام وی بوده است . به عنوان مثال انسان با مشاهده پرندگان در فکر پرواز بوده و یکی از بهترین طرح های شناخته شده در این زمینه اثر لیوناردو داوینچی (1519-1452) میباشد که طرحی از یک ماشین پرنده بر اساس ساختمان بدن یک خفاش رسم نمود ؛ استلال او این بود که خفاش دارای بال کاملا پوشیده ایی است که هوا را از خود عبور نمیدهد و دارای پوستی پرده مانند است که آنرا تقویت میکند . البته دیگر امروزه وقتی هواپیما ها در اطراف زمین پرواز میکنند هیچ کسی درباره دانشمند ایتالیایی که از مشاهده طبیعت این مطالب را الگو برداری کرد ، فکر نمیکند . هم اکنون نیز مهندسان با کمک جانور شناسان درصدد طراحی هواپیمای مافوق صوت با الهام از طبیعت هستند . 5

اسلاید 6: طبیعت بدون ایجاد آلودگی محصولاتی تولید میکند که از نظر کاری بسیار بهتر از تولیدات دست ساز بشر عمل میکنند . برای مثال در مقیاس برابر ، استخوان سخت تر از فولاد است . دلیل این چیست ؟ قسمتی از پاسخ این سؤال به فرم مهندسی عالی آن و دلایل کلیدی آن که دقیق تر است به سطح مولکولی آن بر میگردد . پژوهشگری بنام گیتز (1996) در این خصوص بیان میدارد که موفقیت ساختارهای زنده به طراحی و تقارن کوچکترین اجزای آنها بر میگردد . در دهه های اخیر علاقه به تقلید از طبیعت گسترش زیادی پیدا کرده و بسیاری از طرح ها از طبیعت مشتق شده است که برای پیشرفت صنایع از آنها استفاده میشود . این الهام گیری ها اندیشه ها و خطوط تولیدات و استراتژیهای بازاریابی را تغییر میدهند و به همین دلیل است که شرکتها و مراکز پژوهشی به الگوهای طبیعی اهمیت میدهند تا بدین وسیله کالای جدیدی مبتنی بر علم بیونیک را به مشتریان ارایه نمایند . اهمیت این موضوع بدین دلیل است که درس های طبیعت به طور دقیق ظرفیت تکمیل کردن نیازهای انسانی را دارند و به توسعه یک دید جدید در طراحی کمک میکنند . 6

اسلاید 7: البته مفهوم الهام گیری باید از کپی سازی از طبیعت بطور ساده تشخیص داده شود ؛ این مسئله بسیار مهم است که باید مشکل را از دید مهندسی بررسی کرده و سپس ایده از طبیعت اتخاذ گردد که این موضوع به پیشرفت و توانایی مهندسی بیونیک کمک میکند . به طور کلی بیونیک ، الگو گیری و الهام گیری و استخراج راه حلهای خلاق مسایل و ایده های نواورانه از طبیعت میباشد بنابراین محدود به رشته خاصی نمی باشد و برای دامنه گسترده ایی از مسایل قابل اجراست ؛ این علم ماحصل گردهم آوری فعالیت های تحلیلی زیست شناسان و تلاش های سازنده مهندسان می باشد به این ترتیب که رفتار مکانیسم های زنده را به طور منظم بررسی کرده و اصول کشف شده از این مطالعه را در سیستم های دست ساز بشر مورد استفاده قرار میدهند و در واقع بیونیک یک انضباط بین علمی است برای بهبود طراحی ، ساخت ابزارها و ماشین های مورد استفاده بشر . هدف اصلی و پرفایده از بکارگیری این دست آوردها این است که به جای بازآفرینی از موجودات زنده ، اصول و قواعد طبیعت و سازگاری آنها با یکدیگر مورد مطالعه قرار گیرد . بیونیک یا بیونکس ، بیومیمتیک و در حوزه علوم خلاقیت و نوآوری با عناوین مهندسی بیونیک ، خلاقیت شناسی بیونیکی ، خلاقیت شناسی طبیعت محور و مهندسی خلاقیت بیونیکی نامیده میشود و میتواند یکی از شاخه های مهم علوم محسوب شود . 7

اسلاید 8: 2-2 تاریخچه مهندسی بیونیک از ابتدایی که انسان پا بر روی کره خاکی نهاده است ، برای انجام دادن فعالیت های خود به سراغ طبیعت رفته و با الگوگیری از آن به هدف خود دست یافته است پس تاریخچه واقعی این دانش به ابتدای خلقت انسان بر میگردد . تمام جانداران از گونه های مشابه یا متفاوت برای دسترسی به انرژی با یکدیگر رقابت میکنند ؛ در طبیعت با توجه به سبک زندگی و مکان سکونت جانداران ، انرژی بین عملکردهای متنوع بطور بهینه تقسیم میشود . از این موضوع پژوهشگران حوزه های مختلف میتوانند الگو بگیرند و به طریق مشابه انرژی را بین بخش ها و فعالیتهای مختلف ، متناسب با ساختار و نظام کاری خود توزیع کنند . به بیانی ساده تر ، بیونیک تاکید بر استفاده ی صحیح از منابع طبیعی و عدم تخریب محیط زیست دارد همچنین با نیم نگاهی به مسایل فنی و تکنولوژیکی خواستار طراحی به روش طبیعت است . 8

اسلاید 9: ”ریشه همه فرم ها در طبیعت یافت میشود . ” این جمله ساده بیانگر نظر پائولوپورتگزی ، نظریه پرداز و معمار مشهور عصر حاضر در مورد بیونیک میباشد . این علم هنگامی اشتهار پیدا کرد که حدود هفتصد زیست شناس ، فیزیکدان ، مهندس ، ریاضیدان و روان شناس در همایش نیروی هوایی که در اواخر تابستان 1960 در شهر دیتون ایالت اوهایو آمریکا تشکیل شد ، شرکت کردند و در این کنگره بود که جک.ای.استیل ، افسر هنگ هوایی آمریکا برای اولین بار واژه بیونیک را بکار برد . وی با ارائه مقاله ای تعریف بسیار واضحی از بیونیک ارائه کرد ، که میتوان کاملا آنرا با سه اصل اساسی طبیعت یعنی ” الگوپذیری ، قانون مندی و تحول ” هم راستا دید . از نظر وی بیونیک علم سیستم هایی است که اساس تشکیل آنها موجودات زنده هستند ،قانونمندی و خصوصیات سیستم های زنده را دارند و به موجودات زنده شبیه هستند . بین علوم مهندسی و طبیعت یک وجه مشترک وجود دارد و آن تلاش برای استفاده از کمترین میزان انرژی است . محققان علوم مهندسی نیز همواره میخواهند فعالیت هایی انجام دهند که با کمترین مصرف ، بیشترین بازدهی را داشته باشند . در حال حاضر نیز کنفرانس ها ، همایش ها و سمینارهای متعددی در این زمینه برگزارمی شود که می توان به کنفرانس Nature & Design اشاره نمود که هر ساله در یکی از کشورهای جهان برگزار میشود و در این کنفرانس متخصصان علوم مختلف از جمله بیولوژی ، الکترونیک ، کامپیوتر ، ریاضی و ... در این رابطه با این علم به بحث و تبادل نظر میپردازند . 9

اسلاید 10: 2-3 بیونیک مسیری بی انتها در سیر تکاملی انتخاب طبیعی ، ساختارهایی تولید میشود که در بسیاری از جنبه ها بهینه شده اند ، برای مثال یک درخت سعی میکند که در طول خود رشد کند تا به حداکثر نور دست پیدا کند و از کمترین مقدار چوب نیز استفاده کند ، از این رو ساختارهای طبیعی به صورت ذاتی مواد زاید را حذف میکنند . یک مثال خوب از یک ساختار طبیعی ، گیاه خیزران است ، این گیاه به وسیله فیبرهای طویل محکم میشود و دسته های آوندی به عنوان تقویت کننده ی دیواره نازک سلول ها در ماتریکس این ترکیب قرار گرفته اند . تفاوت در توزیع و ساختار دسته های آوندی در دیواره نازک سلول ها موجب تفاوت خاصیت در قسمتهای مختلف میشود . درجه شکاف و فاصله فیبرها در یک شیب از سطح داخلی به سطح خارجی در برش عرضی خیزران افزایش می یابد که موجب افزایش دوام و استحکام آن میشود . چگونگی افزایش بهینه شدن ترکیبات به وسیله طراحی از طریق مقایسه با خیزران بسیار جالب توجه است . همچنین ساختار نهایی فیبرهای خیزران ، درجه چوبی شدن یکنواختی در برش عرضی از خود نشان نمی دهند . دلیل این غیر یکنواختی توسط لی و همکارانش در کشور ژاپن در سال 1994 کشف شد . آنان نشان دادند که ضخیم شدن لایه خارجی در یک فیبر مرکب بطور نسبی مقدار کمی از استحکام معمولی را کم میکند ، در صورتی که با این کار یک افزایش چشمگیری در دوام و سختی در مقابل بریدن پیدا میکند که این موجب بهبود استحکام در فیبرهای ساخته شده میشود . 10

اسلاید 11: جانوران و گیاهان دارای ساز کارهای بسیار متنوعی هستند ؛ البته پیچیدگی ، یک ویژگی حتمی و ممتاز آنها نیست ؛ با استفاده از روش های تحلیلی پیشرفته میتوان بسیاری از این ساز کارها را درک و در توسعه فناوریهای پیشرفته از آنها استفاده کرد ، در این خصوص دکتر ویلینسکی (1998) اینگونه بیان میدارد : ” طبیعت چند جانبه ترین ، عملی ترین ، دقیق ترین ، بد ضررترین و برای محیط زیست دوستانه ترین راه حلها را در پیش روی ما گذاشته و فقط کافی است دقت نظر داشته باشیم و آنها را تشخیص بدهیم و سپس ، با داشتن درک فنی آنها را در صنعت پیاده کنیم و به آنها جنبه علمی ببخشیم .“ برای انسان هوشمند و خلاق ، طبیعت و ساختارهای زیست شناختی همواره برای حل مسایل مختلف الهام بخش بوده است . ساختار و عملکرد گیاهان و جانوران در فرایند تکاملی طی میلیون ها سال بهینه شده است . این الگو که بتدریج و در طی زمانی طولانی شکل گرفته است ، نمی تواند به آسانی برای اختراع و حل خلاق مسایل فناوری مورد استفاده قرار گیرد ؛ به همین دلیل ، برای بدست آوردن راه حلهای بهتر از طبیعت باید آنرا با نگرش خلاق مورد مطالعه قرار داد . معیارهای زمان ممکن است متفاوت باشد ، اما اهداف و اجبارهای طراحی کردن بسیار مشابه است . توجه به کارایی و موثر بودن دو عامل اصلی هستند که موجب اعمال فشار در طراحیها و رسیدن به بهترین وضعیت میشوند . 11

اسلاید 12: همان گونه که طبیعت با بررسی شرایط محیطی و آینده نگرد برای ادامه حیات ، اهداف بلند مدت و کوتاه مدت خود را مشخص و راهبردهایی برای دستیابی به این اهداف تعیین میکند ، میتوان با بررسی طبیعت در حوزه های مورد نظر به نحوه تعیین و راهبردهای کارآمد برای دستیابی به اهداف برنامه ریزی کرد . اینجاست که راه بیونیک با استفاده از موضوعات طبیعت برای فناوری ، شکاف بین جهان خلاقیتهای انسان و طبیعت را کاهش میدهد . امروزه هر جا سخن از تکنولوژی به میان میآید تصویر همان دستاوردهای مهم تکنولوژیکی که پاسخگوی نیازهای اساسی امروز و آینده میباشند ، بذهن می آیند ، اما اگر کمی بمسیر تکنولوژی دقت کنیم کم و بیش به منشا برخی پدیده ها پی میبریم ، به اینکه مثلا هر پدیده صنعتی یا ساختمانی از کدام الگوی زنده طبیعت الهام گرفته است . از دیدگاه بیونیک ساده ترین راه برداشت ار طبیعت ، تقلید صادقانه از مدل است . البته بهره گیری از ابداعات طبیعت غالبا مستلزم اعمال تغییرات و تطابق فراوان و بنیادی در ساختار آنان به منظور تناسب با مقاصد بشری بوده است و اگرچه دانش بیونیک هنوز به عنوان یک علم نوپاست ، اما فعالیت بیونیکدانان را همواره در جستجوی یک الگوی زنده برای توجیه هر پدیده هستند ، میتوان در حوزه علوم کاربردی مطرح کرد ؛ چرا که بیونیک به رشته ایی خاص محدود نمیشود ، بلکه برای دامنه گسترده ای از مسایل قابل اجراست ؛ البته کاربرد بیونیک به میزان تفاهم و همکاری بین رشته ایی میان متخصصان بستگی دارد که میتواند موجب پیشرفت روز افسون فناوریها شود . 12

اسلاید 13: به عنوان مثال چند نمونه از موارد مطروحه در خصوص مسایل بظاهر ساده اما قابل تامل زیستی توسط دانشمندان بیوشیمی و زیست شناسان که حقیقتا انسان را بهت زده میکنند ، توجه کنید : 1- سوسک های جواهری موجودات جالبی هستند که تخم های خود را درون درخت های تازه سوخته میگذارند و در کمال شگفتی بدون کوچکترین درصد خطا قادرند از کیلومترها دورتر هرگونه حریقی را ردیابی کنند . صنایع دفاعی اکنون در حال مطالعه این سوسک ها برای دستیابی به سر نخ هایی به منطور طراحی رد یاب های کم هزینه و پرقدرت مادون قرمز نظامی هستند . 13

اسلاید 14: 2- مهندسان کمپانی ” ولوو ” نیز تحقیقات خود را بر کشف توانایی معروف ملخ ها در پرواز دسته جمعی بدون هرگونه برخورد با یکدیگر ، متمرکز کرده اند با این هدف که به کلید طراحی سیستم های ضد تصادف در اتومبیل ها دست پیدا کند . 3- پژوهشگران ” ناسا ” هم برای یافتن پاسخ ابهامات خود به کاوش در طبیعت روی آوردند آنان در قالب یکی از پژوهش ها ، در حال تجزیه و تحلیل قدرت پوسته های سخت برخی موجودات به ظاهر کوچک به منظور تولید پوشش های مقاوم در برابر برخورد برای کاشی های حرارتی هستند . 14

اسلاید 15: 4- پروژه وزارت دفاع آمریکا که به کارشناسان موسسه تکنولوژی ماساچوست (MIT) محول شد . هدف این پروژه ساخت پوشش خارجی محافطتی برای سربازان بود که قدرت و استحکام بیشتری به آنان ببخشد و از آنها در برابر سلاح های شیمیایی و بیولوژیکی حفاظت کند و حتی در بهبود جراحت ها به سربازان یاری رساند . یکی از محققان مشغول بکار در این پروژه ، یول فینیک است که همراه با اعضای تیم خود قصد دارد با الگوگیری از طبیعت و استفاده از علم بیونیک بهترین ریسمان های پلیمری لازم برای تولید اونیفرم برای سربازان آینده را ابداع کند . این پلیمرها میتوانند بطور انتخابی طول موج ویژه ای از نور را به خود جذب کنند و دارای یک بار نوری هستند . بواسطه ویژگی های خاص این پلیمرها ، با استفاده از عینک مخصوص در شب میتوان براحتی سربازان خودی را که اونیفرم مخصوص بر تن آنان است ، از نیروهای دشمن تشخیص داد . این ویژگی در شب های عملیات بسیار حائز اهمیت است و کاربرد چشمگیری دارد . ” فینیک ” و همکارانش همچنین ، فیبرهای نوری ویژه ایی ابداع کنند . این فیبر میتواند پرتوهای نوری را با کارایی بسیار بالا به فواصل دور هدایت کند و فناوری یاد شده هم اینک توسط شرکت در حال توسعه و سرمایه گذاری است . 15

اسلاید 16: 5- الگوگیری از boxfish برای ساخت ماشین مرسدس بنز برای ایجاد ساختاری با بهترین حالت آیرودینامیک و کمترین میزان اصطکاک ماشین ساخته شده با عنوان bionic car معروف است . 16

اسلاید 17: 6- در ساخت زیر دریایی ها نیز از بدن دلفین الهام گرفته شده است . این جانور با نیروی عضلانی کم میتواند به سرعت در آب حرکت کند و البته راز این حرکت در پوست دو لایه بدنش است . لایه پوست بیرونی قابل ارتجاع و لایه پوست درونی شبیه یک رشته لوله پر شده از نوعی ماده اسفنجی است . این ویژگی باعث میشود تلاطم ناشی از جریان پرفشار آب چندان محسوس نباشد ، زیرا پوست قابل ارتجاع بیرونی ، فشار را به لایه اسفنجی و تراکم پذیر درونی که مانند فنر عمل میکند منتقل مینماید ؛ طوری که جریان پرتلاطم پیش از آنکه فرصتی برای پیشروی پیدا کند از بین میرود و به همین دلیل است که در طراحی زیر دریایی ، جدار آنرا مانند پوست دلفین می سازند . 17

اسلاید 18: 7- ”سانتا باربارا ” ، بیوشیمیدان دانشگاه کالیفرنیا این پرسش را بیان میکند : ” چرا در کنار مرد خفاشی و مرد عنکبوتی ، سوپر قهرمان صدفی نداریم ؟ ” صدف های خوراکی ممکن است بزرگ ترین یا پرزرق و برق ترین مخلوقات دریایی نباشند ، اما از عهده یک کار مهم به خوبی بر می آیند . آنان قادر به تولید چسبی هستند که امکان اتصال محکم و جدا نشدنی به یک صخره را براشان فراهم میکند . قدرت این چسبندگی به حدی است که حتی ضربات سهگین امواج اقیانوس نیز نمی توانند بر آن غلبه کنند . حقیقتا در کل کره زمین نمی توان چسبی پیدا کرد که از چنین سرسختی برخوردار باشد . 18

اسلاید 19: این تنها نمونه ای است از شگفتی های طبیعت که قادر به نمایش اعجاز و شاهکارهایی است که مهندسان تنها خوابش را دیده اند . اکنون دانشمندان به بررسی دقیق و موشکافانه ی ساختارهای مولکولی و سلولی شگفتی های زیستی روی آورده اند تا با الهام از توانایی ذاتی صدف های خوراکی ، چسبی برای مرمت استخوان های شکسته تولید کنند . حاصل این رویکرد تازه در قالب عرصه ای موسوم به تقلید از زیست ظهور یافته است . بدون اغراق باید گفت طبیعت منبع مجموعه ای بیشمار از ایده های باور نکردنی است و در حقیقت هر سوالی که در مورد طراحی و ساختار داریم ، طبیعت راه حلش را در اختیار دارد ؛ چرا که بیش از 3/8 میلیارد سال برای کشف راهکارهای جدید و تکامل آنها در حد اعلا فرصت داشته و تجربه کسب کرده است . 19

اسلاید 20: 3- بیونیک و معماری بتحقیق مشاهده نمودیم که از طریق مطالعه ی فرآیند تکامل میتوان به اطلاعات زیادی دست یافت و در علوم مختلف از آن بهره جست . یکی از این علوم ، معماری است بیونیک کمک بسزایی به معماران نیز میکند . یکی از دیدگاه های پیروان این سبک این است که ” ما در ساختمان ها زندگی میکنیم ، کار میکنیم و با دیگران تعامل میکنیم پس بنوعی ساختمان ها باید بعنوان پوستی برای انسان باشند . ” ساختمان ها در عین حال که کیفیت زندگی را باید افزایش دهند ، می بایست به شرایط محیطی زمین نیز نگاهی داشته باشند . چارلی لو کستون از پیشگامان عرصه معماری بیونیک را استفاده بجا از مواردی در طبیعت میداند که موجب استحکام بنا و ایجاد تنوع و آرامش در فضا میشوند . روح بخشیدن به ساختمان یکی از تمایلات معماری بیونیک است که طراحان این رشته با توجه به قدرت سازه برای تنفس ( زنده نمایی ) به کمک خطوط مستقیم با منحنی خالص و القا آهسته تمامیت سازه به آن دست پیدا میکنند و مهمترین چیز برای معماری بیونیک آن است که ساختمان بتواند زنده بودن خود را القا کند . توجه به عملکرد با ارزش ، بهینه سازی و بهبود کیفیت همه و همه موجب فشار در طراحی ها میگردند و اگرچه معیارهای زمان های مختلف ممکن است متفاوت باشند اما اهداف و اجبارهای طراحی کردن بسیار مشابه میباشند . 20

اسلاید 21: البته ذکر این نکته ضروری است که معماری خود علمی است بر پایه ی علوم گوناگون و مبتنی بر سه حوزه زیر که هر یک از این حوزه ها خود شامل زیر مجموعه های بسیاری هستند . - حوزه علوم مهندسی - حوزه هنری - حوزه علوم انسانی بنابر این یک اثر معماری برای اینکه نزد همگان مقبولیت یابد ( فارغ از سبک ها ، مکاتب و شیوه های ساخت ) باید به تمامی وجوه این سه حوزه چیره گردد . اثراتی که ظاهرا ناخود آگاه بر دل مب نشیند به جهت استفاده صحیح و دقت در بکارگیری همین حوزه هاست . معماری بیونیک تنها ، شیوه ایی برای طراحی نیست ؛ بلکه مکتب و روش زندگی است که توجه ما را به محیط پیرامون مان بیشتر میکند . به منظور توجه به محیط زیست و رعایت مباحث محیطی ، جهت بهبود و نگهداری از محیط زیست و طبیعت ، معماران به عنوان پیشتازان عرصه های گوناگون ساختمان یا نگرشی عمیق در روند طراحی ، جهت هم راستا نمودن طرح های خود با این مهم نگاهی عمیق تر از دیگران به پیرامون خود دارا می باشند . 21

اسلاید 22: معماران برای طراحی به شیوه ی بیونیک لازم است زیر ساخت ها ، نحوه عملکرد و تغییرات ایجاد شده در موجود ماهم را بررسی و با مکانیزم های ساخت محیط زیست ، مباحث انرژی و بهبود کیفیت زندگی انسان تطبیق دهند . با وجود تمامی این فراز و نشیب های فنی ، در عین حال نباید از دید بصری ، تاثیرات آن بر محیط اطراف و بعد روان شناسی طرح بر جامعه غافل شوند . به این لحاظ معماران شیوه ی بیونیک ، کاری دشوار در پیش دارند تا طرحی کامل و بی نقص خلق کنند . در مباحث جدیدتری از مکتب بیونیک ، معماران با توجه به مسایل اکولوژیکی حتی پسماندهای ناشی از سکونت را با برنامه ای مدون و به کمک تکنولوژیکی ، انبار ، تصفیه و مورد استفاده ی مجدد قرار می دهند . 22

اسلاید 23: از نطر برخی مخالفان سبک بیونیک ، افزایش گرایش به این سبک به جهت آسان بودن و عدم نیاز به خلق ایده های نو در طراحی است ؛ اما این دسته از مخالفان هرگز به پیچیدگی های طراحی این شیوه دقت نمیکنند ؛ لذا این توضیح لازم است که رهروان این سبک علاوه بر کشف ایده جهت طراحی سوژه مورد نظر خود ، لازم است با جستجو در محیط پیرامون ، موجود با ظرفیتی جهت طراحی بیابند که ضمن برآوردن نیازهای پروژه با موجود ملهم نیز هماهنگ باشد ، بنابراین طراحی به روش تقلید مستقیم از طبیعت خود کاری غالبا مشکل یا غیر ممکن است که زاده علل مختلفی است و یکی از این علل تفاوت در ابعاد و مقیاس هاست که در الهام گیری از مدل های زنده در اکثر طرح های سبک بیونیک دیده می شود . در واقع تمامی موجودات زنده انتخاب شده جهت طراحی از نظر اندازه بسیار کوچکتر از ساختمان ها هستند و این دشوارترین بخش طراحی است . نگرشی صحیح و دقت فراوان لازم است که بتوان با بزرگ نمایی و الهام از نحوه ی عملکرد موجود زنده متناسب با موضوع طرح ، بنایی طراحی کرد که بر کیفیت زندگی بیافزاید .23

اسلاید 24: یک نمونه بسیار بارز از این دست ، موزه هنر ” میل واکی ” است که حاصل تراوش اندیشه ی معمار آن ”کالاتراوا ” است و از مرغ دریایی در حال اوج گرفتن الهام گرفته است . سقف های این مجموعه به گونه ای طراحی شده که در قالب بال پرنده امکان تغییر مکان نیز دارند . این تغییر و جابجایی در وضعیت بخش بال مجموعه علاوه بر ایجاد جذابیت ، باعث ایجاد سایه در بخش هایی از ساختمان نیز میشود . 24

اسلاید 25: نمونه ای دیگر از طراحی به شیوه بیونیک که پس از ساخت بدعتی عظیم در جهان به وجود آورد و مورد توجه معماران بسیاری در جهان قرار گرفت ، برج ترنینگ تورسو است که توسط ”سانتیاگو کلاتراوا ” طراحی و در مالموی سوئد ساخته شده است . این برج مسکونی با ایده ی حرکت و جنبش شکل گرفه و با الهام از تاب دار بودن بدن انسان و بر اساس پیچ خوردگی ستون فقرات طراحی شده است و سازه آن از پیچ خوردگی 9 مکعب تشکیل شده که هر کدام 5 طبقه ارتفاع دارند ( مجموعا 45 طبقه ) . این مجموعه با ذهنیت حفاظت طبیعت طراحی شده انرژی خود را از طریق بکارگیری نیروی باد و سلول های خورشیدی تامین میکند . فاضلاب به گونه ای سازمان دهی شده که پس از عبور از آسیاب های فاضلابی و تجزیه شدن به سوخت های زیستی به گاز طبیعی برای گرمایش و اجاق گازها و همچنین سوخت وسایل نقلیه مورد استفاده قرار میگیرد . این ساختمان پس از اجرا ، نمونه ای خاص در طراحی سازه به این شیوه مطرح گردید و بدعتی جدید در فرهنگ معماری سبک بیونیک و همچنین طراحی سازه به وجود آورد . 25

اسلاید 26: در معماری مباحث اکولوژیکال محدود به عناوین اقلیم که تاثیر بسزایی بر طرح دارد و حفظ بیشینه ی انرژی های تولید شده و نیز حذف آثار مخرب انسان بر کره زمین می باشد که مجموعه ایی کامل از رعایت اصول ذکر شده را در مجموعه ای مسکونی بنام برج درخت در شهر ابوظبی در امارات میتوان دید . برج درخت مجموعه ای است مسکونی به طراحی ” ویلیام مک دوناگ ” که ایده طراحی آن تنه ی درخت است و خود نیز به مشابه یک درخت عمل میکند و تشکیل دهنده ی یک مایکرو اقلیم است . به جهت بدنه منحنی شکل اش علاوه بر ایجاد قابلیت آیرودینامیکی و مقاومت در برابر باد ، باعث افزایش ایستایی سازه و ازدیاد حجم فضای داخلی میشود . مجموعه در بخش شمالی از چند باغ مجزا تشکیل شده که موجب تصفیه ی هوا میگردد و هم جنین پسماند آب پس از تصفیه در این بخش جهت آبیاری استفاده میشود . در بخش جنوبی جدار شیشه ای باعث جلوگیری از نفوذ غبار میشود . در بخش غربی با تعبیه ی پنل های دریافت کننده ی انرژی خورشید ، چهل درصد از انرژی کل ساختمان تامین میگردد . 26

اسلاید 27: 4- برخی دوره های مهندسی خلاقیت بیونیکی در دانشگاه های جهان 4-1 دانشگاه کلورادو آمریکا برگزاری دوره فناوری و بیومیمتیک در این دوره به صورت عمومی برای دانشکده های فنی مهندسی ارائه و به زمینه های کاربرد مهندسی خلاقیت بیونیکی در فناوری و ارتباط متقابل آنها پرداخته میشود . 4-2 دانشگاه ایلینویز دوره عمومی مقدمه ای بر بیونیک 4-3 کالج طراحی و هنر اونتاریو دوره بیومیمتیک 4-4 دانشگاه مریلند دوره توسعه محصول با استفاده از مفاهیم الگوگیری شده از بیولوژِی در گروه مهندسی 4-5 کالج هنر کالیفرنیا دوره اکولوژی و طراحی 27

اسلاید 28: 5- مهندسی خلاقیت بیونیکی در ایران شایان ذکر است درسی با عنوان فوق در رشته مدیریت خلاقیت و نوآوری در دانشگاه صنعتی مالک اشتر توسط آقای مهندس علیرضا منصوریان ارائه شده و از یشنهادات آموزشی ایشان ارائه دوره مهندسی خلاقیت بیونیکی که بعنوان یک یا چند درس و برای هر رشته به صورت مجزا تدوین شود ، این پیشنهاد شامل دوره هایی با مواد محتوایی زیر بوده : - آشنایی با مبانی خلاقیت و نوآوری - تعاریف و مفاهیم خلاقیت و نوآوری - انواع تفکر : تفکر خلاق ، تفکر همگرا ، تفکر واگرا و ... - آشنایی با مبانی مهندسی خلاقیت بیونیکی ، تعاریف و مفاهیم ، تاریخچه مهندسی خلاقیت بیونیکی ، نمونه های کلی از مهندسی خلاقیت بیونیکی - مهندسی خلاقیت بیونیکی مبتنی بر جانوران ، پرندگان ، ماهیها ، انسان . البته درسی سه واحدی با عنوان ” انسان ، طبیعت ، معماری ” در رشته معماری در دانشکده های ایران تدریس میشود که میتوان محتوای آنرا با مباحث جدید مطروحه در بیونیک تکمیل نمود . 28

اسلاید 29: 6- جمع بندی به طور کلی ساختارهای زیست شناختی به دلیل چند عملکردی بودن میتونند ایده های متنوعی را متناسب با رشته ها علمی مختلف ارائه نمایند ، در این رابطه ئ برای کاربرد بهتر تحقیقات ، علوم رابط یا بین رشته ایی از نتمه دوم قرن بیستم پا به عرصه حضور گذاشتند و در حوزه این علوم بین رشته ایی شرایط مناسبی برای تداخل اندیشه ها و تخصص ها فراهم آمده که موجب پیشرفت گشته است . اهمیت زیاد بیونیک به دلیل بین رشته ای بودن آن میباشد و مهندسی خلاقیت بیونیکی نیز که به عنوان یکی از راهکارهای نوین حل مسئله های مهندسی ارائه شده و راهبردهای آن به طور مستمر استفاده میگردد یکی از علوم یبن رشته ای جدید است که در حوزه های مختلف کاربرد دارد و به الگو گیری از ساختارها و اصول طبیعت برای حل خلاقانه مسایل در حوزه های متنوع علمی میپردازد . در پایان بار دیگر ذکر این نکته ضروری است که بیونیک منحصر به مکان و زمان خاصی نبوده ، از زمان های دور با بشر همراه بوده و در آینده نیز خواهد بود . با توجه به پیشرفت روز افزون معماری مدرن در ایران امید است که در آینده نزدیک شاهد خلق نمونه هایی از این سبک در سطحی جهانی در کشئرمان باشیم . 29

اسلاید 30: 30

اسلاید 31: 31

اسلاید 32: 32

اسلاید 33: 33

اسلاید 34: 34

اسلاید 35: 35

اسلاید 36: 36

اسلاید 37: 37

اسلاید 38: 38

اسلاید 39: 39

اسلاید 40: 40

اسلاید 41: 41

اسلاید 42: 42