خواص و ویژگی های پشم سنگ
هندسه در معماری
هندسه در معماری ، بعضی از ساختمانها هندسه خود را روی آستین خود می پوشند – اهرام بزرگ، یا تقریباً هر چیزی از فرانک گری برای مثال، اما هندسه معمولاً آنقدر بلند فریاد نمی زند. این ابزار ناشناخته اما ضروری است که معماران هر روز از آن استفاده می کنند، چه در حال طراحی پل باشند و چه یک بلوک مسکونی، بنابراین در این مقاله ما تصمیم گرفته ایم که نور را بر هندسه در معماری بتابانیم.
برای آگاهی از نحوه استفاده معماران از نسبت و شکل، نحوه تغییر ایده ها در مورد هندسه در طول زمان و اینکه چرا هندسه در حرفه ما بسیار ضروری است ، ادامه مطلب را بخوانید. اوه، و ما فهرستی از ده ساختمان برتر بین المللی خود را برای الهام هندسی نیز آورده ایم.
هندسه در معماری به چه معناست؟
هندسه شاخه ای قدیمی از ریاضیات است که با نقاط ، خطوط ، زاویه ها و سطوح اشکال دو بعدی و سه بعدی کار می کند. این در معماری اساسی است. بدون هندسه ، ما نمی توانیم مطمئن باشیم که ساختمانهای ما ایمن هستند و برای زیبا جلوه دادن آنها بسیار دشوارتر خواهیم بود. نقشه ها و نقشه های معماری ارتباط کمی با هم دارند.
به طور خلاصه ، یک معمار نمی تواند کار خود را انجام دهد مگر اینکه برخی مفاهیم اولیه هندسی را درک کرده باشد.
چند مثال از مفاهیم هندسه در معماری چیست؟
احتمالاً در کودکی از اساسی ترین مفاهیم هندسی – مواردی مانند زاویه راست و خطوط موازی – مطلع بوده اید. در دبیرستان ، هندسه ممکن است کمی پیچیده تر شده باشد. شاید نحوه استفاده از فرمولها را برای محاسبه مساحت یک شکل دو بعدی (به عنوان مثال π r² برای یک دایره) ، طول اضلاع آنها (به عنوان مثال قضیه فیثاغورث برای یک مثلث) یا حجم یک شکل سه بعدی (به عنوان مثال طول x عرض x ارتفاع برای یک مکعب).
البته ، اوضاع در دانشگاه یا کارشناسی دوباره پیچیده تر می شود ، اما معماران با چنین اطلاعاتی در سرگردان نمی گردند! برای محاسبات پیشرفته هندسی ، این روزها ما معمولاً به نرم افزارهای رایانه ای روی می آوریم .
چگونه هندسه از نظر تاریخی در معماری استفاده می شد؟
در گذشته تصور می شد که رعایت قوانین سخت هندسه در معماری کلید اطمینان از زیبایی هرچه بیشتر ساختمانها است. در سال ۲۰ پیش از میلاد ، یک معمار رومی به نام مارکوس ویتروویوس ده کتاب در زمینه معماری نوشت که در آن تناسبات ایده آل یک ساختمان را بر اساس تناسب بدن انسان توضیح داد.
پانزده صد سال بعد ، نوشته های او توسط چندساعت رنسانس مانند لئوناردو داوینچی (که در نقاشی “مرد ویتروویایی” نمونه ای از آنها بود) و لئون باتیستا آلبرتی (که نسخه خود از ده کتاب در زمینه معماری را نوشت ) دوباره کشف شد.
برخی از اصولی که آلبرتی توسعه داد شامل شروع طراحی ساختمانهای مذهبی با یک دایره بود ، زیرا این یک شکل “کامل” است که فقط می تواند توسط خدا ایجاد شود ، و اطمینان از حفظ نسبت بین عناصر در کل یک ساختمان. این نوع ایده ها قرن ها ادامه داشت و برخی از آنها حتی در حال حاضر به ندرت زیر سوال می روند.
معماران امروزه چگونه از هندسه استفاده می کنند؟
بسیاری از “قوانین” تاریخی در مورد تناسب هماهنگ در معماری هنوز خوب است ، اما دیگر به شدت رعایت نمی شود – در واقع ، واژگونی آنها تشویق می شود. (آیا آلبرتی از گوگنهایم بیلبائو وحشت زده یا خوشحال می شود؟ ما هرگز نمی دانیم.) البته ، قبل از اینکه بتوانید آنها را زیر پا بگذارید ، باید قوانین را بدانید.
برای معماران معاصر ، هندسه بیشتر خدمتگزار است تا استاد. ما از آن برای اطمینان از ثابت ماندن ساختمانهایمان استفاده می کنیم. این که برنامه های ما به راحتی قابل درک است ، حتی توسط کسی در آن سوی جهان ؛ و اینکه ما شهرهای خود را با معماری زشت و نامتعادل جمعیت نمی دهیم – حداقل در تئوری.
روش دیگری که می بینیم معماران امروزی از هندسه در معماری استفاده می کنند ، اتخاذ اشکال هندسی “بیومورفیک” است ، که فرم های تکراری موجود در جهان طبیعی است. البته ویتروویوس و پیروانش وقتی از تناسب بدن انسان استفاده کردند ، تا حدی این کار را انجام می دادند. اما معماران مدرن به حیوانات و گیاهان نیز نگاه می کنند و از شش ضلعی لانه زنبوری الهام گرفته اند (مانند موزه سومایا ، مکزیکو سیتی) یا حباب های روی سطح آب (به عنوان مرکز ملی شنا ، پکن).
هندسه طبیعی شامل الگوهایی از قبیل تقارن ، مارپیچ ها ، حلقه ها و فراکتال ها است.
معماران چگونه از هندسه در معماری به عنوان یک وسیله ترکیبی استفاده می کنند؟
از یک سو ، هندسه در معماری کارهایی را که معماران می توانند انجام دهند محدود می کند – برای مثال ، ساختمانهای شهری عمود بر زمین ساخته می شوند ، نه تنها به این دلیل که آنها را پایدار می کند ، بلکه به این دلیل که به منطقه اجازه می دهد تا متراکم تر باشد. (وقتی فضای بیشتری در دسترس باشد ، این قانون می تواند شکسته شود ، مانند معماری ساختارشکنانه .)
از طرف دیگر ، هندسه به معماران یک جعبه ابزار برای کار می دهد. اشکال را می توان به روشهای نامحدود ترکیب کرد ، بنابراین معماران ساختمانهایی را با استفاده از چیزهایی مانند مربع و مکعب به عنوان بلوک ساختمان می سازند. برای مثال مثلث متواضع را در نظر بگیرید. اغلب قوی ترین شکل در نظر گرفته می شود (دارای پایه محکم و تکیه گاه است و بندرت شکل خود را از دست می دهد) و بنابراین نقطه شروع خوبی برای طراحی است.
در همه جا به عنوان عنصر ترکیبی اصلی ظاهر می شود ، از اهرام بزرگ جیزه تا برج ایفل – که نه تنها در شکل کلی خود مثلثی است ، بلکه از مثلث های آهنی کوچکتر نیز تشکیل شده است (در زیر مشاهده کنید).
هندسه در معماری
چرا هندسه در معماری اینقدر مهم است؟
همانطور که در بالا ذکر شد ، معماری بدون هندسه غیرممکن است. اگر محاسبات مناسب انجام نشود ، ساختمانها فرو می ریزند (یا وحشتناک به نظر می رسند). اما دلیل دیگری وجود دارد که معماران قرن ۲۱ به این موضوع علاقه خاصی دارند.
وقتی به هندسه فکر می کنیم ، به هندسه اقلیدسی فکر می کنیم – اصولی که توسط اقلیدس ریاضیدان یونانی در ۲۰۰۰ سال پیش ابداع شد. یادگیری این موارد هنوز ضروری است ، اما نوآورانه ترین ساختمانهای معاصر نیز بر “هندسه های جدید” تکیه می کنند.
به عنوان مثال ، هندسه پیش بینی شده در فضای “پیش بینی شده” اتفاق می افتد تا فضای اقلیدسی (اولین تصویر زیر را برای نمایش بصری آن ببینید) ، در حالی که هندسه فراکتالی بر اساس سلسله مراتبی است که در طبیعت یافت می شود مانند پوسته ناتیلوس یا کلم بروکلی رومانسکو ( تصویر دوم را در زیر ببینید).
در بخش پایانی این مقاله ، “نمونه هایی از هندسه در معماری” ، می توانید ساختمانهای واقعی را مشاهده کنید که از هندسه های قدیمی و جدید استفاده می کنند.
هندسه در معماری
کدام اشکال هندسه در معماری استفاده می شود؟
تعداد اشکال هندسه در معماری که به طور منظم در معماری استفاده می شود در واقع بسیار اندک است. بسیاری از آنها در مورد ساخت و ساز کاملاً غیر عملی هستند – به استثنای مثلث ، مربع / مستطیل و دایره.
قبلاً اشاره کردیم که مثلث قوی ترین شکل است ، زیرا نمی توان آن را مخدوش کرد. اگر یک مستطیل به اندازه کافی تحت فشار قرار گیرد ، یک متوازی الاضلاع می شود ، اما مثلث همیشه شکل خود را حفظ می کند. به همین دلیل است که اغلب در پل ها ، سقف ها و دکل های برق مورد استفاده قرار می گیرد و ریزش آنها فاجعه بار خواهد بود. البته به زیبایی هم مات می شود.
مربع ها و مستطیل ها نیز اشکال کاربردی برای معماری هستند. ساخت آنها از مصالح ساختمانی متداول مانند فلز و بتن آسان است . زوایای راست آنها استحکام و قابلیت اطمینان را فراهم می کند. و آنها به طور مستقیم با یکدیگر متناسب هستند و هزینه و ضایعات را کاهش می دهند. همچنین مقیاس یک مربع یا مستطیل به بالا یا پایین آسان است ، که در مورد چند ضلعی های پیچیده صدق نمی کند.
در مورد حلقه ها ، ممکن است فکر کنید که آنها به ندرت در ساختمان ها استفاده می شوند ، اما این در واقعیت صادق نیست. مطمئناً آنها را چندان نمی بینید ، اما آنها کارهای زیادی را در مواردی مانند گنبد و طاق انجام می دهند. آنها به دلایل مختلف در معماری پایدار به خوبی کار می کنند (به عنوان مثال به طور کلی مواد کمتری نیاز است ؛ آنها اجازه می دهند باد به راحتی در اطراف آنها جریان یابد) و تقریباً مثل مثلث ها قوی هستند زیرا تنش به طور مساوی در کل شکل توزیع می شود. با این حال ، کار با حلقه ها بسیار سخت تر است (تصور کنید که یک مربع چوب را بریده اید ، سپس یک دایره را برش دهید).
نکته ای در مورد اشکال “هندسه در معماری” و “طبیعی”
به طور سنتی ، اشکال هندسی آنهایی هستند که می توانند با استفاده از هندسه اقلیدسی ساخته شوند: مربع ، مثلث ، مخروط ، منشور و غیره. اینها با اشکال ارگانیک ، که تصور می شد پیچیده و نامنظم هستند ، متضاد است. اما هندسه های جدید شروع به درک هرج و مرج ظاهری طبیعت کردند. ما اکنون درک کرده ایم که در حالی که یک درخت بسیار متفاوت از یک مستطیل است ، الگوی خاص خود را دارد – و الگویی است که برای مدت طولانی در معماری کپی شده است . ممکن است کتاب های درسی قدیمی تری پیدا کنید که تمایز بین هندسه و طبیعت را حفظ کنند ، اما از جهات مختلف بر یکدیگر تکیه می کنند.
برخی از مردم حتی به ایده “هندسه مقدس” اعتقاد دارند – اینکه همه چیز در طبیعت ، از برگ تا کهکشان ، الگوی هندسی خاص خود را دارد. مشکل این است که انسانها برای درک همه آنها بسیار تاریک هستند ، بنابراین ما به چیزهای قابل کنترل مانند مستطیل ها پایبند هستیم!
نمونه هایی از هندسه در معماری
در زیر برخی از ساختمانهایی که زیبایی هندسه در آنها آشکار شده است ذکر شده است. نمونه های بسیار بیشتری را می توانید در مقالات ما ریاضی در معماری و فیزیک در معماری بیابید .
۱. معبد ویروپاکشا ، هامی (~ C14)
اگر به ایده معماری فراکتال علاقه دارید ، نگاهی دقیق تر به این معبد هندو در ایالت کارناتاکا هند بیاندازید. الگوهای روی گوپورام (برج ورودی) هنگام صعود تقسیم می شوند و تکرار می شوند – درست مانند لبه های دانه برف یا برگ.
۲. Palazzo Rucellai ، فلورانس اثر لئون باتیستا آلبرتی (۵۱-۱۴۴۶)
این کاخ ایتالیایی توسط دوست ما آلبرتی طراحی شده است ، او رساله ای درباره نحوه استفاده از هندسه در معماری نوشت. این ساختمان نشان می دهد که آلبرتی همان چیزی را که موعظه می کرد ، انجام می داد – او نمای ساختمان را با استفاده از یک شبکه طراحی کرد ، با ستون ها و ستون های فرعی آن را به نسبت های هماهنگ تقسیم کرد.
۳. خانه ریتولد شرودر ، اوترخت اثر گریت ریتولد (۱۹۲۴)
این خانه هلندی یکی از تنها نمونه های معماری De Stijl است. هیچ تلاشی برای ادغام با محیط خود انجام نداد و با حذف کلی دیوارها و اتاقها و ایجاد یک فضای باز و تغییرپذیر ، هدف آن ضربه زدن بود. ریتولد آن را با استفاده از نسبت طلایی (۱: ۱.۶۱۸) که اغلب در دنیای طبیعی رخ می دهد طراحی کرده است و ایده ای کلیدی در هندسه مقدس است.
۴. مدرسه باهاوس ، دسائو توسط والتر گروپیوس (۱۹۲۵)
طراحی گروپیوس برای اولین مدرسه باهاوس در آلمان نشان دهنده اصولی است که در آنجا آموزش داده شد. هندسه در معماری شکل یک ساختمان باید از عملکرد آن پیروی کند (یعنی اینکه دکوراسیون بیرون بود و خطوط تمیز وجود داشت) و همه محصولات ساخته شده توسط انسان باید در اطراف مربع ، مثلث و دایره طراحی شوند.
۵. خانه ملنیکوف ، مسکو توسط کنستانتین ملنیکوف (۱۹۲۷-۲۹)
این خانه توسط معمار و هنرمند اتحاد جماهیر شوروی ملنیکوف ، که از ساختن به سبک مورد نیاز استالین خودداری کرد ، هندسه در معماری یکی از معدود ساختمانهای استوانه ای است که در برابر آزمون زمان مقاومت کرده است. این در واقع شامل دو استوانه است که از آجر در شکل شبکه لانه زنبوری ساخته شده و پنجره های شش ضلعی سازمان یافته نامتقارن دارند. اگر این کمی عجیب به نظر می رسد ، برنامه اصلی ملنیکوف این بود که خانه ای به شکل تخم مرغ بسازد.
۶. مقر سازمان ملل متحد ، نیویورک توسط هریسون و آبرامویتز (۱۹۵۱)
ساختمان سازمان ملل متحد یک بلوک دال است که با استفاده از مقیاس مدولور لوکوربوزیه طراحی شده است . Modulor به ارتفاع یک مرد با بازوی خود را بالای سر او برگزار شده بود، و برای پر کردن شکاف بین سیستم متریک و امپریال بود. UNHQ همیشه نظرات خود را تقسیم کرده است ، اما شکل متمایز آن نمادین است.
۷. غرفه فیلیپس ، بروکسل ، نوشته یانیس زناکیس (۱۹۵۸)
لوکوربوزیه مأمور طراحی غرفه ای برای نمایشگاه ۵۸ شد اما خود را بیش از حد در شهر برنامه ریزی شده خود در چاندیگار هند ، گرفتار کرد. او مهار غرفه را به زناکیس واگذار کرد ، که مجموعه ای نامحتمل از ۹ پارابولویید هذلولی در بتن ایجاد کرد. متأسفانه ، بنای یادبود زناکیس در پیشرفت فناوری یک سال پس از ساخت تخریب شد.
۸. خانه اپرا ، سیدنی نوشته یورن اوتزون (۱۹۷۳)
“بادبان های” معروف اپرای اوتزون در واقع تکه هایی از کره ها هستند که از بتن ریخته شده اند. هر قطعه با کاشی های مثلثی و الماسی شکل ، با طرح شورون چیده شده است ، که فقط در صورت ایستادن در نزدیکی ساختمان قابل مشاهده است. اگرچه امروزه ساختمانهای خمیده معمول تر هستند ، اما خانه اپرا در زمان اولین رونمایی جسورانه و شگفت انگیز بود.
۹. برج CN ، تورنتو توسط معماران متعدد (۱۹۷۶)
برج CN بلندترین برج جهان برای بیش از سه دهه بود (برج کانتون گوانگژو تاج خود را در سال ۲۰۰۹ بالا برد) ، عنوانی که بدون کمک هندسه به دست نمی آورید. نسبت عرشه مشاهده به ارتفاع کل برج ۰.۶۱۸ با در نظر گرفتن اصل نسبت طلایی است.
۱۰. ساگرادا فامیلیا ، بارسلونا توسط آنتونیو گائودی (آغاز ۱۸۸۲ ، ساخت و ساز در حال انجام است)
با این یکی از کجا شروع کنیم؟ به نظر می رسد که کلیسای گائودی نباید خارج از صفحات یک داستان پری وجود داشته باشد ، اما با این وجود – بیشتر. طرح اصلی شامل سه نمای بزرگ ، ۱۸ گلدسته و فضای داخلی است که هیچ سطحی در آن مسطح نیست و برخی از آنها در حال تکمیل هستند. به لطف پیشرفت CAD ، اکنون تخمین زده می شود که Sagrada Família تا سال ۲۰۲۶ به پایان برسد.
خلاصه
بدون هندسه در معماری کجا خواهیم بود؟ احتمالاً زیر انبوهی از آوار! در بهترین حالت ، ما در ساختمانهایی زندگی می کردیم و کار می کردیم که به سختی می توانست یک فکر دوم را انجام دهد ، بی خیال فکر کردن در شگفتی دهان باز. درک هندسه به معماران کمک می کند تا شهرها و شهرها را زیبا کنند ، هرچند خوشبختانه امروز نیازی نیست که برده “قوانین” باشید. تنها چیزی که واقعاً به آن احتیاج دارید یک مربع ، یک مثلث ، یک دایره و یک خط تخیلی است – پس جهان صدف شماست!
مقالات پیشنهادی برای مطالعه :
رنگهای قابل شستشو برای ساختمان
