از دیرباز، انسان از طبیعت الهام گرفته و از آن برای حل مشکلات و ارتقای کیفیت زندگی خود استفاده کرده است. این الهامبخشی در عرصه معماری نیز نمود بارزی داشته و منجر به پیدایش رویکردی نوین به نام «معماری بیونیک» شده است. در این مطلب از طراحی دکوراسیون داخلی لوکس استودیو زمان به بررسی این جنبش معاصر خواهیم پرداخت و نمونه‌هایی از سراسر جهان را بررسی خواهیم کرد که نشان‌دهنده این رویکرد نوین هستند. در ادامه با ما همراه باشید.
تعریف معماری بیونیک
معماری زیست فنی یا بیونیک شاخه‌ای از معماری است که به طراحی ساختمان‌ها و محیط‌های زندگی با الهام‌گیری از ساختارها، فرآیندها و استراتژی‌های موجود در طبیعت می‌پردازد. این نوع معماری به دنبال ایجاد فضاهایی است که نه‌تنها زیبا و عملکردی باشند، بلکه کارآمدی انرژی و پایداری محیطی را نیز بهبود بخشند.
معماران در این سبک با تقلید از مدل‌های طبیعی و ادغام آن‌ها در طراحی دکوراسیون داخلی مدرن، سازه‌هایی را خلق می‌کنند که منابع را بهینه مصرف کرده و اثرات زیست‌محیطی خود را به حداقل برسانند. این سبک معماری به دنبال حل چالش‌های اکولوژیک از طریق طراحی است و تلاش می‌کند تا فرم‌ها و عملکردهای طبیعت را در مقیاس‌های بزرگ و کوچک به کار گیرد و به‌عنوان رویکردی نوین در طراحی پایدار شناخته می‌شود.
تاریخچه معماری بیونیک
معماری به سبک بیونیک، با الهام‌گیری از طبیعت، در اواخر قرن بیستم مطرح شد. ریشه‌های این شیوه در تلاش‌های دانشمندان و مهندسان برای کشف و به‌کارگیری اصول زیست‌محیطی در فناوری‌ها و ساختارها نهفته است. دهه‌ها پژوهش در زمینه‌های مختلف علمی این پرسش را مطرح کرد که چگونه می‌توان از سازگاری‌های طبیعی در طراحی معماری بهره جست.
در دهه‌های اخیر، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش آگاهی‌های زیست‌محیطی، معماری به سبک بیونیک توانسته است به شکلی برجسته در طراحی‌های معماری نقش‌آفرینی کند. معماران و طراحان با الهام از مدل‌های بیولوژیکی مانند کندوی زنبور عسل، شبکه‌های عنکبوتی و ساختارهای گیاهان، به خلق فرم‌ها و ساختارهایی دست زده‌اند که در عین حفظ زیبایی، کارآمدی و پایداری را نیز ارتقا داده‌اند.
با افزایش آگاهی‌های زیست‌محیطی و توسعه فنّاوری‌های پایدار، انتظار می‌رود که این شاخه از معماری نقش پررنگ‌تری در طرح‌های معماری در آینده ایفا کند و راهکارهای نوینی برای مواجهه با بحران‌های اکولوژیک و انرژی ارائه دهد تا امکان دستیابی به سطوح بالاتری از کارآمدی و همزیستی با محیط طبیعی را فراهم آورد.
اصول و مؤلفه‌های کلیدی معماری بیونیک
اصول و مؤلفه‌های کلیدی معماری سبک بیونیک شامل چند جنبه اساسی است که طراحان و معماران را در ایجاد ساختارهایی که هم زیبا و هم پایدار هستند، راهنمایی می‌کند. در ادامه به برخی از این اصول اشاره می‌کنیم:
- الهام از طبیعت: استفاده از فرم‌ها، ساختارها و سیستم‌های طبیعی به‌عنوان الگو برای طراحی ساختمان‌ها و فضاهای زندگی.
- پایداری و کارآمدی: تمرکز بر کاهش اثرات زیست‌محیطی و بهبود کارایی انرژی در طول چرخه حیات ساختمان.
- ادغام با محیط‌زیست: طراحی سازه‌هایی که با محیط‌های اطراف خود سازگاری دارند و تأثیرات محیطی منفی را به حداقل می‌رسانند.
- استفاده از فناوری‌های نوین: به‌کارگیری مواد و فناوری‌های جدید برای ایجاد ساختمان‌هایی که می‌توانند به‌صورت فعال با محیط اطراف خود تعامل داشته باشند.
- تقلید از سیستم‌های بیولوژیکی: استفاده از اصول بیومیمیتیکس برای تقلید از رفتارها و مکانیزم‌های زیستی در طراحی معماری.
- بهبود کیفیت زندگی: ایجاد فضاهایی که سلامتی و رفاه ساکنین را ارتقا دهند و تجربه زندگی در فضاهای داخلی را بهبود ببخشند.
طبقه‌بندی معماری بیونیک
معماری بیونیک می‌تواند بر اساس پارامترهای زیر به دسته‌های مختلفی طبقه‌بندی شود:
بر اساس سطح بیومیمتیک
یکی از روش‌های طبقه‌بندی این سبک معماری، بر اساس درجه بیومیمتیک یا تقلید از سیستم‌های طبیعی است. در این طبقه‌بندی، معماری سبک بیونیک به سه دسته تقسیم می‌شود: بیومیمتیک واقعی، بیومیمتیک انتزاعی و معماری بیومورفیک. بیومیمتیک واقعی شامل کپی مستقیم فرم‌ها، ساختارها و کارکردهای طبیعی در طراحی ساختمان‌ها می‌شود. بیومیمتیک انتزاعی از سیستم‌های طبیعی به‌عنوان منبع الهام استفاده می‌کند اما آن‌ها را به فرم‌های بیشتر انتزاعی یا نمادین ترجمه می‌کند. معماری بیومورفیک ساختمان‌هایی را خلق می‌کند که شبیه موجودات زنده‌اند و اغلب از شکل‌ها و الگوهای بیومورفیک در طراحی استفاده می‌کند.
بر اساس رویکرد طراحی
یکی دیگر از روش‌های طبقه‌بندی این سبک معماری بر اساس رویکرد طراحی استفاده شده است. در این طبقه‌بندی، سبک بیونیک به سه دسته تقسیم می‌شود: بر پایه فرم، بر پایه فرآیند و بر پایه سیستم. سبک بیونیک بر پایه فرم، بر تقلید از فرم‌ها و ساختارهای طبیعی تمرکز دارد. سبک بیونیک بر پایه فرآیند، بر تکرار فرآیندها و کارکردهای طبیعی مانند سیستم‌های گردش و فیلتراسیون تأکید می‌کند و سبک بیونیک بر پایه سیستم، چندین سیستم طبیعی را برای خلق یک ساختمان پایدار و سازگار ادغام می‌کند.
بر اساس نوع فناوری
یکی دیگر از روش‌های طبقه‌بندی معماری به سبک بیونیک بر اساس نوع فناوری به‌کاررفته در فرآیند طراحی است. در این طبقه‌بندی، معماری به سبک بیونیک به دو دسته تقسیم می‌شود: آنالوگ و دیجیتال. معماری بیونیک آنالوگ از تکنیک‌های طراحی سنتی مانند طراحی اولیه، ساخت مدل و نمونه‌سازی فیزیکی برای خلق سازه‌های بیونیک استفاده می‌کند. معماری بیونیک دیجیتال از نرم‌افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD)، ابزارهای شبیه‌سازی و چاپ سه‌بعدی برای خلق سازه‌های بیونیک با دقت و پیچیدگی بالا استفاده می‌کند.
نمونه‌های برجسته معماری بیونیک در جهان
معماری سبک بیونیک با الهام از طبیعت، برخی از شگفت‌انگیزترین و نوآورانه‌ترین سازه‌های ساخته شده توسط انسان را به وجود آورده است. در ادامه به معرفی چند نمونه برجسته از این سبک معماری در سراسر جهان می‌پردازیم:
برج شانگهای
برج شانگهای یک آسمان‌خراش شاخص است که در منطقه پودونگ شانگهای، چین واقع شده است. این برج که در سال ۲۰۱۵ تکمیل شده، ۶۳۲ متر ارتفاع دارد و شامل ۱۲۸ طبقه می‌باشد. طراحی منحصربه‌فرد ساختمان از معماری سنتی چینی و شکل جوانه بامبو الهام گرفته شده است. این برج از نه بخش استوانه‌ای تشکیل شده که با بالا رفتن می‌پیچند تا بار باد را کاهش داده و پایداری را افزایش دهند. شکل متمایز برج همچنین مجموعه‌ای از فضاهای باز خارجی را ایجاد می‌کند که تهویه طبیعی را فراهم کرده و تعامل اجتماعی بین ساکنان ساختمان را تقویت می‌کند.
یکی از برجسته‌ترین ویژگی‌های بیونیکی برج شانگهای، استفاده از سیستم مهاربندی کلان (mega bracing) است که از ساختار ساقه بامبو الهام گرفته شده است. همانند ساقه بامبو از مجموعه‌ای از بخش‌های توخالی و مرتبط تشکیل شده و استحکام و انعطاف‌پذیری ساختمان را فراهم می‌کند. پروفیل مخروطی‌شکل برج نیز به کاهش تلاطم و کشش باد کمک می‌کند که در نتیجه آن، میزان انرژی مورد نیاز برای مقاومت سازه در حالت عمودی کاهش می‌یابد.
برج‌های البحر
برج‌های البحر، ساختمان‌های مرتفع خیره‌کننده‌ای هستند که در ابوظبی، امارات متحده عربی قرار دارند. این برج‌ها در سال ۲۰۱۲ تکمیل شده‌اند، ۱۴۵ متر (۴۷۵ فوت) ارتفاع دارند و فضاهای تجاری و مسکونی متنوعی در آن‌ها جای گرفته‌اند. طراحی این برج توسط شرکت معماری بین‌المللی آیداس انجام شده است، با تمرکز بر ایجاد ساختمانی پایدار و صرفه‌جوی در انرژی ضمن اینکه از عناصر سنتی طراحی اسلامی نیز بهره می‌برد.
یکی از ویژگی‌های کلیدی بیونیکی برج البحر، نمای پویای آن است که از مجموعه‌ای از عناصر قابل حرکت تشکیل شده است. این عناصر که به آن‌ها «مشربیه» گفته می‌شود، برای ایجاد سایه‌بان در فضای داخلی ساختمان در برابر نور شدید آفتاب کویر طراحی شده است و در عین حال اجازه می‌دهند که نور و هوای طبیعی در داخل ساختمان جریان یابد.
مشربیه توسط یک سیستم رایانه‌ای کنترل می‌شود که موقعیت آن را با توجه به تغییرات شرایط آب و هوایی و موقعیت خورشید تنظیم می‌کند. این سیستم از پنجره‌های مشبک سنتی که به طور معمول در معماری اسلامی یافت می‌شود، الهام گرفته شده است.
مرکز بولیت
مرکز بولیت یک ساختمان اداری شش طبقه واقع در سیاتل، واشنگتن است. این مرکز در سال ۲۰۱۳ تکمیل شد و به‌عنوان یکی از سبزترین و پایدارترین ساختمان‌های اداری در جهان شناخته می‌شود. این ساختمان توسط شرکت معماری میلر هال پارتنرشیپ با تمرکز بر استفاده از اصول طراحی بیونیک برای ایجاد ساختمانی که هم از نظر انرژی کارآمد باشد و هم برای ساکنانش راحت باشد، طراحی شده است.
یکی از ویژگی‌های کلیدی مرکز بولیت، استفاده نوآورانه از تهویه طبیعی و نور روز است. طراحی این ساختمان بر اساس یک درخت الگوبرداری شده است، با یک «تنه» مرکزی که آسانسور و راه‌پله ساختمان را در خود جای داده است و مجموعه‌ای از «شاخه‌ها» که تهویه طبیعی و نور روز را فراهم می‌کنند. پنجره‌های ساختمان برای به حداکثر رساندن نور طبیعی و در عین حال به حداقل رساندن جذب گرماي خورشیدی طراحی شده‌اند و می‌توان آن‌ها را برای تنظیم دما و جریان هوا باز و بسته کرد.
جمع‌بندی
معماری بیونیک به ما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از طبیعت به‌عنوان الهامبخشی برای طراحی‌های پایدار و نوآورانه استفاده کرد این سبک معماری با تقلید از فرم‌ها، فرآیندها و ساختارهای طبیعی افق‌های جدیدی را در مقابل طراحان و معماران می‌گشاید. با توجه به چالش‌های زیست‌محیطی که پیش رو داریم، اتخاذ این رویکرد می‌تواند یک گام مهم در جهت حفاظت از منابع طبیعی و تضمین آینده‌ای پایدار برای نسل‌های آینده باشد.
سؤالات متداول
معماری بیونیک چیست؟
معماری بیونیک به رویکردی در معماری اشاره دارد که در آن از فرم‌ها، ساختارها و فرآیندهای موجود در طبیعت به‌عنوان الهام‌بخش برای طراحی ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها استفاده می‌شود. هدف از این نوع معماری، افزایش کارآمدی، پایداری و تطابق‌پذیری ساختمان‌ها با محیط‌های طبیعی و اجتماعی است.
چه فناوری‌هایی در معماری به سبک بیونیک استفاده می‌شود؟
در این سبک معماری، تکنولوژی‌های پیشرفته‌ای نظیر شبیه‌سازی دیجیتال، چاپ سه‌بعدی و مواد بیومیمتیک مانند بتن خود ترمیم شونده به کار گرفته می‌شوند. این فناوری‌ها به معماران امکان می‌دهند تا طرح‌های پیچیده و کارآمدی را ایجاد کنند.
سبک بیونیک چه تفاوتی با معماری سنتی دارد؟
تفاوت اصلی سبک بیونیک با معماری سنتی در نوع الهام‌گیری و کاربرد فناوری است. معماری سبک بیونیک به شدت بر الهام از طبیعت و استفاده از تکنولوژی‌های جدید برای تقلید از سیستم‌های طبیعی تأکید دارد.