معماری پارامتریک چیست؟

معماری پارامتریک را می‌توان به‌عنوان استفاده از الگوریتم‌های ریاضی برای تولید فرم‌ها و ساختارها تعریف کرد. این نوع معماری با استفاده از اشکال هندسی پیچیده؛ مانند کره‌ها یا مکعب‌ها مشخص و سپس باتوجه‌به مجموعه‌ای از پارامترها مونتاژ می‌شود.

تاریخچه معماری پارامتریک

تا اواخر دهه ۲۰۰۰ میلادی، چنین سبک طراحی نادر بود. بااین‌حال، پیشرفت در نرم‌افزارهای محاسباتی به معماران اجازه داده است تا طراحی را به شیوه‌هایی که قبلاً غیرقابل‌تصور بود، کشف کنند.

از دهه 1980 کلمه پارامتریک برای توصیف این نوع معماری به کار برده می شود و به استفاده از پارامترهایی در مدل های کامپیوتری اشاره دارد که به معماران و طراحان اجازه می دهد تا طرح های مختلف را آزمایش کنند. مدل‌های پارامتریک معمولاً کارآمدتر از مدل‌سازی دستی، که بسیار زمان‌بر و پرهزینه اند، می‌باشند. ویژگی اصلی معماری پارامتریک این است که توسط الگوریتم های کامپیوتری تولید می شود.

این سبک پیشرفته با استفاده از روش‌های محاسباتی با نام پارامتریک نیز شناخته می‌شود که توسط پاتریک شوماخر از معماران زاها حدید ابداع شده است.

کاربرد معماری پارامتریک

معماری پارامتریک را می‌توان به روش‌های مختلفی از طراحی ساختمان گرفته تا طراحی مبلمان استفاده کرد. در سال‌های اخیر از معماری پارامتریک در زمینه‌هایی مانند طراحی مد یا حتی انیمیشن استفاده می‌شود.

طراحی پارامتریک چگونه است؟

طراحی پارامتریک یک سبک برگرفته از رویکرد مدل‌سازی پارامتریک است. ممکن است برخی بگویند که حتی یک سبک نیست؛ بلکه یک روش طراحی است؛ زیرا می‌تواند برای هر سبک و گونه‌شناسی به کار رود. برای اینکه یک ساختمان پارامتریک نامیده شود، یک پروژه طراحی باید در نرم‌افزار پارامتریکی مانند گرسهاپر ایجاد شود که در آن عناصر طراحی، از جمله ساختار و نما، از طریق پارامترها و الگوریتم‌ها دست‌کاری ‌شوند.

مزایای معماری پارامتریک

معماری پارامتریک مزیای بسیاری دارد که در ادامه به دو مورد از آن ها اشاره می کنیم.

1-ایده های معماران را به واقعیت تبدیل می کند

برای مدت زیادی در طول تاریخ، خلاقیت معماران توسط قوانین طبیعی محدود شده بود. چندین هنرمند در طول سال‌ها تلاش کرده بودند که برخلاف این روند حرکت کنند، اما هرگز در مقیاس وسیع عملی نشد. زمان زیادی طول کشید تا یک ساختار جذاب از نظر زیبایی‌شناختی به یک ساختار کارآمد تبدیل شود. آزمون‌وخطا، زمان و کار تیمی زیادی لازم بود. از سوی دیگر، کامپیوترها معماران را قادر ساخته‌اند تا به‌سرعت با مشکلات طراحی مقابله کنند. وقتی هر ساختار پارامتریک را بررسی می‌کنید، متوجه می‌شوید که به هیچ مفهوم تقارنی پایبند نیست و هندسه استاندارد را به چالش می‌کشد.

2-انتقال داده ها را آسان میکند

ازآنجاکه اکثر ابزارهای پارامتریک مبتنی بر فضای ابری هستند، انتقال داده از یک کاربربه‌کاربر دیگر ساده است. این امر تبادل داده‌ها و ایجاد تیم‌های طراحی مختلف را تسهیل می‌کند. این سادگی تبادل، پیامدهایی برای کل فرایند طراحی دارد. به‌ویژه، با توسعه و محبوبیت مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM) . معماری پارامتریک کاربردهای تقریباً نامحدودی دارد. چیزی که قبلاً هفته‌ها، ماه‌ها یا سال‌ها طول می‌کشید حالا فقط چند دقیقه طول می‌کشد.

10 ساختمان پارامتریک قابل توجه در سراسر جهان

در ادامه به بررسی 10 نمونه از شاخص‌ترین ساختمان‌های پارامتریک در سراسر جهان می‌پردازیم.

۱. سالن کنسرت والت‌دیزنی

ساختمانی آشنا برای بسیاری از معماران، سالن کنسرت والت‌دیزنی اثر فرانک گری یکی از نمادین‌ترین ساختمان‌های او و یک نقطه عطف معماری در مرکز شهر لس‌آنجلس است. نام آن به‌موازات اصطلاح «deconstructivism» شناخته می‌شود. گری برای مدل‌های کاغذی پیچیده‌اش شناخته شده بود، بااین‌حال، این طرح‌های کاغذی حتی به‌عنوان مدل مفهومی برای ساختمانی به این اندازه، کافی نبودند. با رویکرد پارامتریک و نرم‌افزار Catia، ساختار و سطوح فلزی منحنی برای نما طراحی شده است. سالن کنسرت ساختمان علاوه بر نمای فراگیر، به آکوستیک نیز معروف است.

2-مقر BEEAH

این ساختمان پارامتریک آینده‌نگر یکی از جدیدترین پروژه‌های معماران زاها حدید است که در شارجه، امارات متحده عربی به‌عنوان مقر گروه BEEAH افتتاح شد. طراحی گنبدها و منحنی‌های متحرک، فرم و فضای داخلی این پروژه انعکاسی از سایت پلان بیابانی این پروژه است. به همان اندازه که فرم آن چشمگیر است، آنچه که ساختمان را قابل‌توجه‌تر می‌کند این است که برای دستیابی به انتشار صفر خالص (net-zero emissions) با استفاده از “فناوری‌های نسل بعدی” طراحی شده است.

3- The Peak

The Peak طراحی شده توسط Studio Symbiosis یک اثر شگفت‌انگیز است که در سراشیبی ساخته شده و در چشم‌انداز بیابانی جا خوش کرده است. این ایده از ترکیب چشم‌انداز محلی و معماری بومی می‌آید. فضاهای تفریحی در زمین فرورفته و زمین‌های مواج محلی را حفاری می‌کنند. چنین ایده طراحی صرفاً برای اهداف زیبایی‌شناختی نیست و شرایط طبیعی سایت را حفظ می‌کند و درعین‌حال فضای داخلی را از گرما محافظت می‌کند. الگوهای شش‌ضلعی نیز به معماری منطقه‌ای به‌عنوان یک عنصر طراحی واحد اشاره می‌کنند.

4-موزه Soumaya

نمای درخشان این موزه و فرم لوزی شکل آن توجه بازدیدکنندگان را به خود جلب کرده است. موزه سومالیا (Museo Soumaya)که در مکزیکوسیتی قرار دارد، یک موزه خصوصی است که توسط دانشگاه آزاد برای نگهداری مجموعه‌های خصوصی نزدیک به ۷۰ هزار اثر هنری طراحی شده است. ساختار ربوی چرخشی توسط ۲۸ ستون فولادی منحنی حمایت می‌شود و نمای پارامتریک با عناصر فولادی شش‌ضلعی درخشان پوشیده شده است (در مجموع ۱۶ هزار عدد) که ظاهر ساختمان را بسته به نقطه دید و زمان روز مشخص می‌کند. ساختمان و نما همگی به‌صورت پارامتریک برای یک ساختار و ظاهر قابل‌توجه طراحی شده‌اند.

این ساختمان اکنون به‌عنوان یکی از آثار معماری پارامتریک در مکزیکوسیتی در نظر گرفته می‌شود و به‌عنوان مکانی برای تعامل و بازسازی جامعه عمل می‌کند.

5-موزه آینده

یکی دیگر از موزه‌های موجود در فهرست ما، موزه آینده است، دارای ساختاری است که به شکل هلال ماه طراحی شده است. در این پروژه جاه‌طلبی نوآورانه معمار، Killa Design، با استفاده از طراحی پارامتریک و فرایند ساخت با استفاده از BIM (مدل‌سازی اطلاعات ساختمان) به نمایش گذاشته می‌شود. طراحی پارامتریک ساختمان، همراه با راه‌حل‌های معماری پایدار و کم‌انرژی، راه‌حل‌های انرژی تجدیدپذیر و طراحی غیرفعال، به معمار کمک کرد تا به گواهینامه لید پلاتینیوم LEED Platinum دست یابد. کل سایت پروژه از سه بخش اصلی تشکیل شده است که هر کدام هدف نماینده خود را دارند. تپه سبزی که ساختمان بر روی آن قرار دارد، نمایانگر زمین است، ساختمان آینده‌نگر نمایانگر بشر، و فضای خالی بیضوی نمایانگر ایده‌های نوآورانه برای آینده است.

6-The Oculus

اوکولوس در مرکز تجارت جهانی در نیویورک، اثری از سانتیاگو کالاتراوا است که به‌خاطر تلفیق مهندسی معماری و سازه در پروژه‌هایش مشهور است. مانند بسیاری از آثار او، Oculus دارای یک ساختار آج‌دار عظیم با محور مرکزی لعاب‌دار به‌عنوان نورگیر برای واردکردن نور به فضای داخلی ایستگاه قطار است. این دنده‌ها از جنس فولاد هستند و مانند پرنده‌ای که آماده پرواز باشد، به سمت بیرون خم می‌شوند. علاوه بر این، سازه شیاردار به‌عنوان سایبان نیز عمل می‌کند و تیرها از دو قوس ۳۵۰ فوتی بیرون‌زده‌اند. این مکان علاوه بر ایستگاه زیرزمینی قطار دارای دو سطح مغازه نیز است.

7-پاویلیون اندسا

پاویلیون اندسا که توسط IAAC طراحی شده است، به ما نشان می‌دهد که طراحی یک ساختمان پارامتریک تنها برای منحنی‌های خمیده و فرم‌های عجیب نیست. اگرچه پوشش ساختمانی پاویلیون اندسا به هیچ وجه مرسوم نیست، در این پروژه از منطق پارامتریک برای پاسخ به سایت و الزامات زیست محیطی استفاده می‌شود. این پاویلیون یک نمونه اولیه برای یک سیستم ساخت و ساز چند مقیاسی است و برای خودکفایی در تولید انرژی و استفاده از  عناصر طراحی غیرفعال ساخته شده است. نمای این پاویلیون به صورت پارامتریک و از طریق اصول و تکنیک های طراحی نوآورانه برای پاسخ به مسیر خورشیدی طراحی شده است.

8-موزه ملی قطر

ژان نوول معمار مشهور فرانسوی در کنار زاها حدید و فرانک گری  به خاطر رویکرد پارامتریک خود در طراحی مشهور است. شاید این ساختمان بتواند دلیل این موضوع را مشخص کند. موزه ملی قطر ساخته شد تا تاریخ این کشور را بازگو کند و در عین حال آینده‌ای بلندپروازانه را نیز به نمایش بگذارد. این ساختمان پارامتریک با الهام گرفتن از گل رز صحرایی از مجموعه‌ای از دیسک‌های سفید تشکیل شده است که بخش‌های مختلف سقف، فرم ساختمان را شکل می‌دهند. تقاطع این دیسک‌ها شبیه به ساختار یک گل رز صحرایی است، شکلی که باعث کنجکاوی بازدیدکنندگان می‌شود . در بین این شکاف‌ها پانل‌های شیشه‌ای بدون قاب قرار دارند که نور و دید به سمت حیاط و باغ ها را فراهم می‌کنند.

9-Louverwall

ساختمان پارامتریک بعدی در این لیست بسیار کوچک تر از اکثر پروژه های ذکر شده است، یک واحد ساختمانی متشکل از یک کافه و یک خانه. لووروال که توسط AND architects در پاجو کره جنوبی طراحی شده است، نمای متمایزی  دارد. لوورها که بخشی از نمای دیوار حائل هستند، با وجود نمای رو به غرب، نور روز ورودی به ساختمان را با روشنایی ملایم کنترل می‌کنند. فرم ساختمان نامنظم است و توسط دو دیوار منحنی ایجاد شده است. نمای ساختمان با استفاده از سیستم طراحی پارامتریک طراحی شده است تا مناسب ترین نما را برای ساختمان ایجاد کند. این سیستم طراحی توسط محققان دانشگاه ملی سئول با استفاده از الگوریتم های محاسباتی برای طراحی بهترین سیستم لوور برای هر سطحی توسعه داده شده است.

10-ساختمان شانگهای

برج شانگهای به‌عنوان بلندترین ساختمان در چین، توسط Gensler در سال 2015 با فناوری پیشرفته طراحی شد. فرم مارپیچی با گوشه‌های گرد به صورت پارامتریک برای مقاومت در برابر  گردباد از طریق یک سری آزمایش به دست آمد. در طراحی این برج، بیش از 20000 پانل کرتین وال وجود دارد و با کمک نرم افزار پارامتریک، کرتین وال برای عملکرد، نگهداری و قابلیت ساخت بهینه طراحی شده است. این طرح بیش از یک ساختمان پارامتریک، پایداری را تضمین می‌کند و گواهینامه پلاتین LEED و رتبه سه ستاره ساختمان سبز چین را دریافت کرده است.