تأثير المعلمات في الهندسة المعمارية
الطراز البارامتري هو الطراز المعماري العصري القادم والذي من المفترض أن يكون خليفة الحداثة وعصر ما بعد الحداثة.
الطراز البارامتري هو الطراز المعماري العصري القادم والذي من المفترض أن يكون خليفة عصر الحداثة وما بعد الحداثة. على المدى "المعلمات"تم صياغته بواسطة باتريك شوماخر في عام 2008 لتحديد الحركة المعاصرة في العمارة الذي يستخدم الحسابات كأساس للتصميم المعماري. تقدم المعلمية التحول الشكلي الذي تم تحقيقه من خلال طرق حسابية مختلفة ومبادئ جمالية. إن التواصل بين الأفكار ونهج التصميم في القرن الحادي والعشرين يترجم إلى انتشار المنهج البارامتري، والذي يمكن ملاحظته أيضًا بين الأجيال الشابة التي تطبق بنجاح النهج البارامتري في التصميم. يمكن أيضًا دمج العديد من العوامل الحرجة أو المميزة مثل الظروف المناخية والتقاليد والثقافة الوطنية مع المعلمات لاستكشاف إمكانيات التصميم المختلفة، مما يقودنا مرة أخرى إلى أساس المعلمات، أي استكشافات التصميم.
باتريك شوماخر. الصورة مقدمة من Wikipedia.org
الهندسة المعمارية هي صناعة ضخمة يشارك فيها ويرتبط بها عدد كبير من الأشخاص حول العالم، كما تلعب دورًا رئيسيًا في الاقتصاد العالمي. بسبب اتساعها وتنوعها، فإن تأثير التكنولوجيا أبطأ إلى حد ما من تأثيرها في القطاعات الأخرى. إذا نظرنا إلى الوراء في الوقت المناسب، نجد أنه في ستينيات القرن العشرين تم تطوير برنامج Sketchpad بواسطة إيفان سوثرلاند والذي تم استخدامه لأول مرة في صناعة السيارات، ثم تم تطبيقه في المجال المعماري باستخدام برنامج CAD بعد 60 سنوات من اكتشافه. يمكن ملاحظة موقف مماثل عندما تم تقديم النمذجة ثلاثية الأبعاد والآن في وقت التطبيق البارامتري، سوف يستغرق الأمر وقتًا أطول للانتشار بسبب منحنى التعلم الحاد مع تكلفة التصنيع العالية التي يصعب على البلدان النامية تحملها.
في عصر ما بعد الفوردية، حيث أصبحت التكنولوجيا نتيجة لدورات من التكيفات المبتكرة التي تحدث بسبب الحاجة إلى إعادة تنظيم وتكييف هذا الوضع الاجتماعي والاقتصادي الذي يتطور من خلاله الأسلوب البارامتري. إن المنهج البارامتري مع استخدام التمايزات المستمرة التي تشمل الإصدارات والتكرار والتخصيص الشامل يسمح لنا بتنظيم وتوضيح التعقيد المتزايد للمجتمع ما بعد الفوردي. إن المحظور المحيط بالأسلوب البارامتري هو أن هذا الأسلوب يتجنب العمل مع الأشكال الهندسية البسيطة والتكرارات والمقارنات بين العناصر في حين أن العقائد كلها قابلة للتغيير والتمايز بشكل بارامتري ومفتوحة لأشكال الاستكشاف. وهكذا، يتطور التصميم البارامتري من الاستكشاف الإبداعي لأنظمة التصميم البارامتري الذي أصبح أكثر دقة مع الإصدارات المتقدمة من التصميم البارامتري. نحن في عصر Parametricism 2.0 الذي يعتمد على المعلمات التي تهمنا، وهذه هي النسخة الناضجة تمامًا من أسلوب Parametricism.
زها حديد، المهندسة المعمارية، المخطط الرئيسي لمشروع كارتال-بنديك، إسطنبول، تركيا، ٢٠٠٦. الصورة مقدمة من patrikschumacher.com
هناك خمس أجندات يمكن من خلالها تطبيق البارامترات في الهندسة المعمارية:
1. الترابط المعياري للأنظمة الفرعية: على سبيل المثال، على واجهات أغلفة المباني والأنظمة الهيكلية وما إلى ذلك. ويمكن تطبيقها باستخدام تقنية الأتمتة القائمة على النصوص والتي يمكن أن تكون حساسة للضوء وحركة الإنسان وما إلى ذلك.
2. التأكيد البارامتري:مع الطموح إلى دمج مفصلات المبنى بأكمله، فمن الممكن تحقيق هندسة معمارية أكثر ثراءً وتكاملاً.
3. التمثيل البارامتري:يمكن تضمين المعلمات في البنية من أبعاد عديدة مثل معلمات الكائن ومعلمات البيئة ومعلمات المراقب وما إلى ذلك. ويمكن دمجها في نظام المعلمات بأكمله.
4. التفاعلية البارامترية:إن استجابتنا للبيئة المبنية هي استجابات معيارية إلى حد كبير، ويمكن جعل العمارة نشطة حركيًا استجابة لطبيعتنا المعيارية، وهو ما سيضيف المزيد من القيمة.
5. التخطيط الحضري البارامتري - العلاقات العميقة:يمكن تحقيق تكامل مورفولوجيا المبنى من خلال التأكيد البارامتري والتشكيل البارامتري والتفاعل البارامتري.
ومن ثم، فمن المفهوم تمامًا كيف يمكننا إدخال الهندسة المعمارية في شكلها الحقيقي ومسارها في حياتنا اليومية. والآن دعونا نتحدث عن تأثيرها على الهندسة المعمارية، وهل ستصبح قريبًا نعمة أم نقمة؟
1. أسرع طريقة لإدخال التقنيات الجديدة في الهندسة المعمارية
تعتمد معظم التقنيات الحديثة على الحوسبة أو تستخدم الحوسبة كأداة أساسية. حتى في مجال الهندسة المعمارية، تم استخدام حساب التفاضل والتكامل لعقود عديدة، ولكن لم تكن هناك وسيلة أو نهج للارتقاء إلى مستوى جديد. وبالتالي، فإن استخدام الخوارزميات بشكل مباشر في التصميم يفتح المجال لعالم واسع من الحوسبة ليتم تطبيقها بشكل مباشر في مجال الهندسة المعمارية. بعض التطورات الأخيرة هي تطوير الذكاء الاصطناعي (AI)، والتعلم الآلي (ML)، ونمذجة معلومات البناء (BIM)، والمحاكاة، وما إلى ذلك. وهي تعتمد على لغات البرمجة الحاسوبية وتطبيقها في القسم المطلوب يأتي تحت مظلة البارامترات.
مثال: Lunchbox: هذا برنامج موجود في مكون Grasshopper الإضافي الخاص بـ Rhino. إنه يسمح للمستخدم باستخدام تقنية التعلم الآلي (ML) في مجال الهندسة المعمارية لتحقيق النتائج المرجوة. أعمال الفنان رفيق أناضول - رفيق أناضول هو فنان متعدد الوسائط يستخدم البيانات من مصادر وبرامج مختلفة من أجل الحصول على أعمال فنية مذهلة. حصل على العديد من الجوائز المرموقة حول العالم وعرض أعماله في العديد من المتاحف الوطنية والدولية المعترف بها.
2. المعلمات موجودة في كل مكان حولنا
المعلمات هي الكيان الذي له بعض التأثير على نظام العمل الذي يجب تنفيذه. بناءً على المعايير المهمة أو الأكثر أهمية للنظام، نعمل وبناءً عليها نحصل على النتيجة المرجوة. على سبيل المثال، عند تصميم ناطحة سحاب، ارتفاع الطابق إلى الطابق، الارتفاع الإجمالي، عدد الطوابق، الدوران في كل طابق، وما إلى ذلك. هذه هي العوامل أو المعلمات التي يتم على أساسها الحصول على مشروع ناطحة السحاب المطلوب. مرة أخرى، أثناء تصميم غرفة نوم، يمكن أن يكون أجواء الغرفة هي المعلمة أو أثناء تصميم مساحة العمل، يمكن أن يكون عدد الأشخاص الذين يعملون في تلك المنطقة هو المعلمة.
الجندب هو أداة تسمح للمستخدم بتشغيل البرامج النصية المرئية وإعداد المشاريع مع المعلمات بسهولة. على الرغم من أنه يبدو من الصعب تعلمه وأن هناك أحكامًا مسبقة مختلفة مرتبطة بسير عمل الهندسة المعمارية هذه، إلا أنها تزيد بشكل كبير من الإنتاجية وجودة عمل المستخدم، إذا تم استخدامها بالمعنى الصحيح.
3. سهولة التصنيع وحلول البناء السريعة
نحن غالبًا ما نربط المعلمية بالأشكال والأنماط المعقدة التي يبدو من المستحيل إنشاؤها أو تتطلب تكاليف إنتاج عالية. ولكن مع الاستخدام الصحيح لتقنيات التصنيع والأدوات المتاحة للتصاميم البارامترية، تصبح العملية سهلة.
استخدام الجندب في التصميم والتصنيع البارامتري مع بعض التقنيات مثل تصنيع الوافل وبناء الشبكة وما إلى ذلك. ويمكن القيام بذلك بسهولة دون استخدام أدوات باهظة الثمن. توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد للهيكل جزءًا تلو الآخر أو كله مرة واحدة تصنيعًا سهلاً وعملية تتطلب وقتًا وجهدًا أقل.
روبوت يقوم ببناء هيكل صدفي في جامعة ICD/ITKE في شتوتغارت. الصورة مقدمة من dezeen.com
4. تحسين الحل بسرعة وفقًا للمتطلبات
على الرغم من أن التصميم البارامتري يدور حول المعلمات المهمة التي يتم أخذها في الاعتبار في عملية التصميم، فمن الضروري ضمن هذه المعلمات اختيار التصميم الأفضل أداءً للعمل عليه وتحسين التصميم وفقًا للمتطلبات. تتيح الأدوات البارامترية والتصميم المبني على الخوارزمية للمستخدمين ميزة تحسين المعلمة المطلوبة والحصول على أفضل استفادة منها.
على سبيل المثال، يتصرف جزر غالاباغوس في Grasshopper 3D بشكل مشابه لما تمت مناقشته في منصة Grasshopper. يمكن استخدام هذه التحسينات لتحقيق كفاءة التصميم، وتحسين الحرارة، وتحسين النظام الهيكلي، والعثور على التصميم الأفضل أداءً، وما إلى ذلك.
يتيح الأخطبوط في Grasshopper 3D للمستخدم البحث عن العديد من الأهداف في وقت واحد وينتج مجموعة من الحلول بين طرفي كل هدف.
الأدوات الأخرى التي تعمل بشكل مشابه هي Design Space Exploration، وWallacei، وBiomorpher، وOpossum، وOptimus، وما إلى ذلك.
تحسين البنية التحتية باستخدام Grasshopper. الصورة مقدمة من build-opt.org
5. أداة مرنة وجميلة وقابلة لإعادة الاستخدام
المشكلة الرئيسية في التصميم البارامتري هي مرونته وتغيره مع تغير المعلمات. وبالتالي يصبح تحسين التصميم ممكنًا أيضًا. يعتبر الجمال دائمًا عاملًا حاسمًا يجب علينا مراعاته أثناء التصميم وغالبًا ما نقوم بتحسين النتيجة من خلال جعلها جميلة. نميل إلى إعادة استخدام الكثير من حلول التصميم من خبرتنا، على نحو مماثل في سير عمل التصميم البارامتري لإعادة استخدام الكود السابق لدينا بدلاً من بنائه من الصفر. وبالتالي، يتم أيضًا تقليل استهلاك الوقت ويمكن تحقيق أفضل النتائج.
يمكن للمستخدم أيضًا إنشاء مكتبة أكواد خاصة به والتي يمكن من خلالها استخدام الأكواد للاحتياجات المستقبلية. العديد من المواقع الإلكترونية مثل GitHub وStack Overflow وما إلى ذلك. لديهم نوع مماثل من المكتبات للمبرمجين في جميع أنحاء العالم ويستخدمها الطلاب في جميع أنحاء العالم لحل المشكلات.
لا يمكننا أن نقول إلى أين ستأخذنا الحركة البارامترية، ولكن سيكون لها تأثير كبير على حياتنا اليومية وسير العمل وبيئتنا من خلالها. في العصر الذهبي للتكنولوجيا، حيث تتقدم التكنولوجيا كل يوم، من الواضح تمامًا أن تأثيرها سيكون له تأثير طويل الأمد على كل جانب من جوانب حياتنا. وفي آخر حركة عظيمة مثل الحركة الحداثية، انتشر تأثيرها في جميع أنحاء العالم بسبب العديد من الاختراعات المهمة مثل التصوير الفوتوغرافي، والمحرك البخاري، والطباعة الجماعية، والأهم هي الثورة الصناعية. وعلى نحو مماثل، فإن الهندسة المعمارية المعرضة لمثل هذه التطورات التكنولوجية سوف تمنحها ميزة إنتاج تصميم فعال، وأنظمة هيكلية مبتكرة عالية الأداء، وتقدم جديد في المواد، وسهولة البناء مع إدارة المشاريع. وبما أن التصميم البارامتري يأخذ في الاعتبار أيضًا العوامل الحاسمة للمنطقة في حد ذاتها، فإن تكرار النمط المماثل سوف يتم تقليصه إلى حد كبير وسيكون كل مبنى في المستقبل أيقونيًا وسيحمل في داخله غرضه وبيانه وحله. لقد حان الوقت بالنسبة لنا لفهم تأثيرها وإعطاء الهندسة المعمارية مزيدًا من التعرض للتكنولوجيا، إذا لزم الأمر.
