فیزیک در معماری

به گزارش طراحی ویلا : فیزیک در معماری ، فیزیک در معماری چرا برج پیزا سقوط نمی کند؟ اگر تا به حال به طور جدی به پاسخ این سال فکر کرده اید ، احتمالاً علاقه و درک کافی از فیزیک برای معمار شدن دارید . علیرغم اعتقاد گسترده ای که معماران به مهارت های استثنایی در فیزیک (و ریاضیات ) نیاز دارند ، در تمرینات روزمره این امر کاملاً درست نیست.

در این مقاله ، ما نحوه استفاده معماران از فیزیک را بررسی می کنیم ، چرا فیزیک هنگام ساختن بسیار مهم است و آیا برای داشتن یک حرفه موفق در معماری ، آیا نیاز به مطالعه این موضوع در مدرسه و دانشگاه دارید یا خیر. ما همچنین ده نمونه الهام بخش از ساختمانها را ذکر کرده ایم که تنها با وسواس معماران آنها در مورد آنچه که از نظر فیزیکی امکان پذیر است امکان پذیر شده است.

(اگر هرگز دلیل سقوط برج کج پیزا را در گوگل جستجو نکرده اید: دلیل آن این است که بر روی خاک نرم ساخته شده است. در حالی که این امر باعث کج شدن برج شده است ، ارتعاشات زیرزمینی ناشی از دو جنگ جهانی را نیز جذب کرده است. و زلزله های متعدد ، آن را از سال ۱۱۷۸ به حالت راست نگه داشته است!)

آیا فیزیک بخش مهمی از معماری است؟

فیزیک در معماری کاملاً واضح است که فیزیک بخش مهمی از معماری است. بدون آن ، ساختمانها به طور منظم در اطراف ما فرو می ریزند. شما فقط باید یک کودک نوپا را تماشا کنید که سعی می کند بلوک های بزرگ را روی بلوک های کوچک جمع کند تا متوجه شوید که این درست است.

با این حال ، لزوماً اینطور نیست که دانش عمیق فیزیک برای معماران ضروری باشد .

معماری هم علم است و هم هنر ، و نتیجه این است که نقاط قوت افراد مختلف در حوزه های مختلف نهفته است. شما ممکن است بیشتر در شکل و فرم باشید تا حرکت و نیرو – و این خوب است. بله ، معماران به درک اساسی از قوانین فیزیک نیاز دارند ، اما در دنیای واقعی محاسبات پیچیده علمی بیشتر توسط مهندسان انجام می شود. ترس یا بیزاری از فیزیک نباید شما را از تحصیل در مدرسه معماری منصرف کند.

طراحی شهرک ویلایی و ساخت شهرک ویلایی

فیزیک چقدر در معماری اهمیت دارد؟

نکته جالب درباره فیزیک در معماری این است که همیشه از آن برای حل مسائل عملی استفاده می شود. نیازی به محاسبات انتزاعی ندارید ، همانطور که ممکن است در مدرسه انجام داده باشید.

معماران از فیزیک برای اطمینان از ایمنی ساختمانها و سایر سازه ها استفاده می کنند ، بنابراین در مقطع معماری با مفاهیم فیزیکی کاملا طبیعی و بنیادی آشنا می شوید . برخی از مفاهیم کلیدی که احتمالاً با آنها برخورد خواهید کرد عبارتند از:

کشش و فشرده سازی فیزیک در معماری

تنش به نیروهایی اشاره می کند که از یکدیگر دور می شوند. تراکم به نیروهایی اطلاق می شود که به هم فشار می آورند. برخی از مواد در کنترل تنش بهتر عمل می کنند (در مورد استفاده از طناب در طناب زدن فکر کنید) در حالی که برخی دیگر با فشرده سازی بهتر کنار می آیند (یک تکه بلو تاک یا پلاستیکین را تصور کنید).

ضروری است که معماران از مصالح مناسب برای جلوگیری از خرابی و کمانش ساختارها و به خطر انداختن افراد استفاده کنند. به طور مشابه ، آنها باید بفهمند که چگونه عناصر فردی مانند طاق ها از فشرده سازی برای افزایش استحکام ساختمان استفاده می کنند.

بارها فیزیک در معماری

بارها نیروهایی هستند که باعث حرکت ساختمان ها و یا احساس تنش های دیگر می شوند. آنها معمولاً به دو نوع تقسیم می شوند: بارهای زنده (که با گذشت زمان تغییر می کند ، به عنوان مثال تعداد افرادی که از ساختمان استفاده می کنند) و بارهای مرده (که ثابت هستند ، به عنوان مثال وزن مصالح ساختمان).

همچنین بارهایی را می شنوید که به صورت افقی / جانبی (ناشی از عوامل طبیعی مانند باد و زلزله) یا “عمودی” / گرانشی توصیف می شوند.

ترمودینامیک فیزیک در معماری

معماران وظیفه دارند مطمئن شوند که گرما به مکانهایی که نیاز است می رود و از مکانهایی که در آن نیست دور می ماند. برای انجام این کار ، آنها باید کمی در مورد انتقال گرما (با هدایت ، همرفت ، تابش و تغییر فاز – که احتمالاً در درس فیزیک مدرسه با آنها روبرو شده اید) آشنا شوند.

اطمینان از این که ساختمانها بیش از حد گرم یا سرد نمی شوند ، فقط مساله آسایش ساکنین نیست. همچنین از چیزهایی مانند رطوبت و کپک که در اثر تراکم ایجاد می شود محافظت می کند.

روشنایی روز فیزیک در معماری

روشنایی روز استفاده از نور طبیعی برای روشنایی ساختمان ها است. یادگیری این مهارت مهمی برای معماران است ، اگرچه یک طراح تخصصی نور مسئول محاسبات پیشرفته در این زمینه خواهد بود. نشان داده شده است که نور روز سلامت جسمی و روانی کاربران ساختمانها را بهبود می بخشد و البته در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می کند.

ارتعاشات فیزیک در معماری

همانطور که در بالا در برج برج پیزا دیدیم ، جذب ارتعاشات می تواند تفاوت زیادی در بالا یا پایین ماندن یک ساختمان ایجاد کند! اما دلایل دیگری نیز وجود دارد که چرا معماران باید در مورد ارتعاشات فکر کنند: اگر شنیده شوند و/یا احساس شوند می توانند کاربران یک ساختمان را تحریک کنند و همچنین می توانند به مرور زمان به وسایل ، اتصالات و محتویات ساختمان آسیب برسانند.

مفاهیم فیزیکی بیشتری وجود دارد که احتمالاً در طول تحصیل با آنها روبرو می شوید (معمولاً در واحدهایی با کلمه “ساختار” در آنها) ، اما بر خلاف مهندسان ، نیازی به دانستن آنها از درون نخواهید داشت.

فیزیک در معماری

آیا معماران باید در فیزیک مهارت داشته باشند؟

آنها باید واحدهای درسی خود را که حاوی اجزای فیزیک هستند گذرانده باشند. فراتر از این ، معماران نیازی به ترفندهای علمی ندارند زیرا مهندسان و متخصصان دیگر مسئول محاسبات دقیق هستند.

بنابراین اگر در فیزیک بد هستم می توانم معماری بخوانم ؟

اگر در فیزیک متوسط ​​هستید ، احتمالاً می توانید معماری بخوانید ، اما اگر به طور جدی بد هستید. خوشبختانه ، بد بودن در فیزیک به معنای بد بودن در خوانندگی یا رقصیدن نیست – اکثر مردم ، اگر فیزیک بخوانند ، در نهایت پیشرفت خواهند کرد.

شما فقط باید ساعت ها را در آن قرار دهید ، حتی اگر واقعاً از آن لذت نمی برید. و هنگامی که مدرک معماری را در دست دارید ، می توانید خیلی کمتر نگران آن باشید.

آیا دانشگاه ها مدرک دبیرستان را در زمینه فیزیک می خواهند؟

اونها ممکنه. در ایالات متحده ، ایده خوبی است که فیزیک (و/یا حساب) را به عنوان یکی از موارد انتخابی در دبیرستان در نظر بگیرید. برخی از مدارس به این امر نیاز دارند ، در حالی که برخی دیگر فقط آن را درخواست می کنند. در بریتانیا ، اغلب گفته می شود که سطوح A / عالی ایده آل ریاضیات ، فیزیک و هنر و طراحی است ، اما می توانید در مقطع معماری با دیگران درخواست دهید.

اگر واقعاً نمی خواهید فیزیک را در سطح بالاتری مطالعه کنید ، مطمئن شوید که در سطح پایین نمره خوبی گرفته اید یا در غیر این صورت می توانید ثابت کنید که می توانید در درس معماری کنار بیایید. در هر کجا که زندگی می کنید ، اگر دانشگاه خاصی را در نظر دارید ، حتماً تا آنجا که ممکن است شرایط ورود آنها را بررسی کنید!

نمونه هایی از فیزیک در معماری

در زیر چند نمونه از ساختمان ها و سازه ها در سراسر جهان است که برای ظاهر چشمگیر خود به فیزیک پیشرفته متکی هستند. هنگامی که از تکالیف فیزیک خود رنج می برید ، ممکن است بخواهید به انگیزه آنها نگاهی بیندازید – یا کار خود را با لیست سطوح خود شروع کنید!

۱. زیستگاه ۶۷ ، مونترال ، کانادا

زیستگاه ۶۷ ، مورد علاقه مدرنیست ها در همه جا ، در اصل برای نمایشگاه جهانی در سال ۱۹۶۷ طراحی شده بود. این مجتمع مسکونی از ۳۵۴ بلوک بتنی تشکیل شده است که به هم چسبیده اند و در ابتدا چیدمانی تصادفی به نظر می رسید. موشه صفدی زمانی که هنوز دانشجوی کارشناسی ارشد بود ، با استفاده از Lego ، Habitat را طراحی کرد ، اما بیش از پنج دهه پس از طرح آن ، الهام بخش خانه های با تراکم بالا است. 

۲. خانه رقص ، پراگ ، جمهوری چک

فیزیک در معماری خانه رقص ولادو میلونیچ – که گاهی اوقات با نام فرد و زنجبیل با نام فرد استایر و جینجر راجرز نامیده می شود – بین سالهای ۱۹۹۲ تا ۱۹۹۶ زمانی که ساختارشکنی در اوج خود بود ساخته شد. ساختمان دو قسمتی شامل یک برج صخره ای با پنجره های نامتعادل (فرد) و یک برج شیشه ای (زنجبیل) است که با صعود باریک می شود. به نظر می رسد که این دو با هم در حال تکان خوردن هستند و تضادی شدید با معماری کلاسیک منطقه اطراف ایجاد می کنند.

۳. Wonderworks ، شش مکان در ایالات متحده آمریکا

فیزیک در معماری پارک های تفریحی واندرورکس ساختمان هایی هستند که به نظر می رسد وارونه شده اند ، در حالیکه بنفشه هایی به ظاهر به زمین رانده شده اند و ستون هایی در بالا فرو ریخته اند. (در داخل ، بازدیدکنندگان می توانند طوفان ها و زلزله های شبیه سازی شده را تجربه کنند.) پارک اصلی ، در اورلاندو ، در سال ۱۹۹۸ افتتاح شد و توسط Terry O Nicholson طراحی شده است.

۴. کتابخانه Tête Carrée ، نیس ، فرانسه

کتابخانه بحث برانگیز «سر مربع» (۲۰۰۲) در جنوب فرانسه بخشی از ساختمان ، بخشی مجسمه سازی است که توسط ساشا سوسنو ، فرانسیس چاپوس و ایو بیارد طراحی مشترک شده است. Tête carrée می تواند یک توهین باشد ، اشاره به “فکر کردن در جعبه” یا انگلیسی زبانانی که از یادگیری زبان فرانسوی امتناع می ورزند – اما آن را دوست دارند یا از آن متنفرند ، هیچ چیزی در دنیا مانند ساختمان کتابخانه وجود ندارد. در شب ، هفت فروشگاه ساختمان توسط یک طرح روشنایی توسط یان کرساله بیان می شوند.

۵. تاگاسوکی آن ، استان ناگانو ، ژاپن

فیزیک در معماری Tagasuki-an-“چایخانه ای که بسیار بلند ساخته شده”-کار Teronobu Fujimori است که در سال ۲۰۰۴ به پایان رسید. به طور سنتی ، بازدیدکنندگان از یک چایخانه ژاپنی هنگام ورود خم می شوند ، اما Fujimori این قرارداد را با مجبور کردن آنها به صعود معکوس می کند. به جای آن یک نردبان این خانه کوچک در ارتفاع شش متری از سطح زمین قرار دارد و توسط دو درخت شاه بلوط باربر پشتیبانی می شود.

۶. مرکز شارپ ، دانشکده هنر و طراحی انتاریو ، تورنتو ، کانادا

مرکز شارپ ۲۰۰۴ فوراً به عنوان یک طرح ویل آلسوپ شناخته می شود: یک مکعب سفید با پنجره های پیکسلی که از دور به نظر می رسد در سطح شهر شناور است ، اما در واقع ۲۶ متر با ستون های فولادی باریک و رنگ روشن نگه داشته شده است. اگرچه شکل مرتفع آن فضای بیرونی کاربردی و سرپناهی در زیر ایجاد می کند ، RIBA ساختمان Alsop را ” کمی دیوانه ” نامیده است.

۷. کرزیوی دومک ، سوپوت ، لهستان

فیزیک در معماری Krzywy Domek به عنوان “خانه کج” ترجمه می شود ، و اگرچه ساختمان در واقع یک خانه نیست (بخشی از یک مرکز خرید است) مطمئناً زمان کمی برای خطوط مستقیم دارد. معماران Szotyńscy و Zaleski از تصاویر افسانه ای Jan Marcin Szancer الهام گرفته شده اند و ساختمان به نظر می رسد که از طریق یک آینه قفس خانه مشاهده شده است. در سال ۲۰۰۴ افتتاح شد.

۸. انبار متعادل کننده ، سافولک ، انگلستان

این خانه تعطیلات علیرغم موقعیت مکانی آن ، توسط شرکت هلندی MVRDV در سال ۲۰۱۰ طراحی شده است. این خانه دارای شکل غیر قابل پیش بینی است-به طول ۳۰ متر ، نیمی از آن روی تپه زیر معلق است-با روکش فلزی بازتابنده و کف شیشه ای. این ساختمان از اشکال محلی محلی الهام گرفته است ، اما به احتمال زیاد هیچ کس انبار متعادل کننده را با یک ساختمان کشاورزی واقعی اشتباه نمی گیرد! حتی یک نوسان از انتهای بالای طناب آویزان شده است.

۹. موزه فردا ، ریودوژانیرو ، برزیل

این موزه نئوفوتوریست ، که توسط سانتیاگو کالاتراوا طراحی شده و در سال ۲۰۱۵ افتتاح شد ، از عموم مردم دعوت می کند تا درباره آینده پایدار اطلاعات کسب کنند. از ۴۰ درصد انرژی کمتری نسبت به ساختمانهای سنتی استفاده می کند و توسط گاردین به عنوان ” یک واحد تهویه مطبوع غول پیکر ” توصیف شده است ، اگرچه معمار اصرار دارد که از bromeliads در باغ گیاه شناسی ریو الهام گرفته است.

۱۰. برج رابینسون ، سنگاپور

معماران Kohn Pedersen Fox به نظر می رسد که برج رابینسون (۲۰۱۹) را در دو نیمه هک کرده و مرکز خرید زیر را از دفاتر بالا جدا کرده اند. باغی با منظره دریا واقع شده است و نماهای زاویه دار آسمان خراش به سقف بازار نزدیک Lau Pa Sat (۱۸۲۴) اشاره می کند.

سوالات متداول فیزیک در معماری

من واقعا از فیزیک متنفرم آیا باید تحصیل معماری را فراموش کنم؟

خیر – مگر اینکه گزینه های شغلی دیگری روی میز داشته باشید که به همان اندازه جذاب باشند. شما باید در زمینه فیزیک دبیرستان به خوبی عمل کنید و باید در دانشگاه با مفاهیم فیزیکی آشنا شوید. هزینه طراحی ویلا چقدر است اما هنگامی که شما یک معمار حرفه ای هستید ، ممکن است متوجه شوید که موضوع به طور شگفت انگیزی کمی مطرح می شود.

من واقعاً عاشق فیزیک هستم. آیا منظور من این است که مهندس باشم و نه معمار؟

فیزیک در معماری آیا فیزیک و طراحی را به یک اندازه دوست دارید؟ اگر متوجه شدید که به سمت ریاضی و علمی معماری کشیده شده اید ، ممکن است به عنوان یک مهندس خوشحال تر باشید. اما اگر شما هم عاشق طراحی و ساختن چیزها هستید ، معماری احتمالاً حرفه رویایی شماست!

لازم به یادآوری است که می توانید لیسانس معماری بگیرید و سپس به کارشناسی ارشد مهندسی بروید ، اگر متوجه شدید که جنبه خلاق شما را آنطور که فکر می کردید هیجان زده نمی کند. متأسفانه ، برعکس (گرفتن مدرک کارشناسی مهندسی و سپس تغییر کارشناسی ارشد معماری) در انگلستان امکان پذیر نیست ، هرچند ممکن است در ایالات متحده باشد.

آیا فیزیک جزء اجباری مدرک معماری من خواهد بود؟

مطمئناً از شما خواسته می شود که ماژول های مربوط به “ساختار” یا “طراحی سازه” را که شامل مفاهیم فیزیک است ، تهیه کنید. با این حال ، این موارد برای کارهایی که باید در دنیای واقعی انجام دهید اعمال می شود. شما مجبور نخواهید بود کلاس های مخوف دبیرستان خود را دوباره زندگی کنید.

از سوی دیگر ، اگر علاقه خاصی به فیزیک دارید ، ممکن است بتوانید ماژول هایی را انتخاب کنید که بر جنبه های مهندسی چیزها تمرکز کنند تا جنبه زیبایی.

چگونه می توانم در فیزیک بهتر شوم؟

اگر واقعاً مشکل دارید و گرفتن معلم شخصی گزینه ای نیست ، دوره های آنلاین زیادی در فیزیک وجود دارد که هیچ هزینه ای ندارند و کتابهای تمرین زیادی نیز در دسترس است.

اگر انگیزه مسئله ای است ، با یک دانش آموز دیگر از کلاس فیزیک خود رفاقت کنید و وظایف خانه را با هم انجام دهید.

خلاصه فیزیک در معماری

فیزیک در معماری بسیاری از دانش آموزان از فکر فیزیک ناامید می شوند ، اما معماران حرفه ای لزوماً آنقدر از آن استفاده نمی کنند. شما باید در مقطع دبیرستان معقولانه درس بخوانید و نمی توانید در مقطع معماری به طور کامل از فیزیک کنار بیایید ، اما پس از آن به طور بالقوه از آن آزاد خواهید شد.

و حتی ممکن است وقتی با کاربردهای دنیای واقعی آن بیشتر آشنا شوید-از خنک نگه داشتن ساختمانها تا ارائه فاکتور عالی-به آن علاقه مند شوید.