انعطاف پذیری در معماری

انعطاف پذیری به چه معناست؟

انعطاف پذیری در معماری در معنی لغوی به معنای نرمش، خمیدگی و سهولت در حرکت است؛ و به طور کلی به توانایی تغییر شکل در اجسام گفته می­ شود. ویژگی انعطاف در یک شئ آن را با شرایط مختلف هماهنگ می­کند تا جوابگوی نیازهای متنوع ­تری باشد.

از ابتدای تاریخ ثبات و استحکام جزء جدا­ناپذیر ساختمان­ها و بناها بوده است. با گذشت زمان، رؤیاها و آرمان­های انسان برای خلق سازه‌های منعطف، سبب نوآوری و خلاقیت او شد. این نوآوری ها سرانجام منجر به تولد سازه‌ هایی شدند که قابلیت حرکت، انعطاف، شکل پذیری و تغییر داشتند؛ درست مانند یک موجود زنده.

تصحیح یک باور اشتباه

وجود ثبات در یک سازه به مفهوم سختی و صعب بودن سازه نیست. حتی در سازه­ های منعطف یا کوچک، ثبات وجود دارد. به عبارت دیگر، ثبات یک حالت نیست، بلکه یک فرآیند است. با اینکه در بناهای انعطاف پذیر تحرک وجود دارد، مرحله­ ای از ثبات نیز در آنها دیده می­ شود.

برای اینکه یک مکان بتواند هم­زمان به چند نیاز مختلف پاسخ دهد باید تطبیق ­پذیر باشد تطبیق ­پذیری از ویژگی سازه هایی است که بدون نیاز به تغییرات اساسی در بطن­شان، رفتارهای متفاوتی را در زمان های متفاوت از خود نشان می دهند.

 معماری انعطاف پذیر، به نفع همه

چگونه اضافه کردن ویژگی انعطاف پذیری، سازه را از هر جهت خاص و کاربردی می­کند؟ استفاده بهینه از مصالح و فضا، پاسخ به نیازهای گوناگون، کاربردهای مختلف، منطبق بودن با اهداف کاربران، صرفه جویی، کاهش هزینه ها و طول عمر بیشتر از فواید استفاده از معماری انعطاف پذیر است.

انعطاف‌پذیری را در انسان هم می­توان به وضوح مشاهده کرد. همان­طور که بقای آدمی از هزاران سال قبل مدیون تحرک و انطباق با محیط است، انسان­ها پس از سالیانی سکونت و یک­جا نشینی دوباره میل به حرکت را احساس کردند؛ انعطاف پذیری بار دیگر به یک نقش مهم در توسعۀ فناوری و اقتصاد تبدیل شد و زندگی اجتماعی تحت تاثیر آن قرار گرفت.

انسان همواره سعی دارد داشته ­هایش را از داشته ­های دیگران متمایز کند. بر همین اساس، ما در فضای کار و فضای خانه تغییراتی می‌دهیم تا خاص و ویژه ‌شوند. با اعمال این تغییرات، یک مکانِ ناشناخته دیگر ناشناخته نیست و خاص است. به گفتۀ هایدگر فیلسوف آلمانی سازه فقط یک مکان نیست، بلکه خود خالق مکان است.

معماری انعطاف پذیر را می توان در چهار دسته بررسی کرد:

۱- تطبیق پذیر

۲- متحرک

۳-تعاملی

۴- تغییر پذیر

در ادامه توضیح مختصری از هر گروه به همراه مثال­هایی عینی ارائه خواهد شد.

معماری تطبیق پذیر

انعطاف پذیری در معماری تطبیق ­پذیر سعی می‌کند توانایی­ ها و عملکرد های جدیدی به سازه بدهد، بدون آنکه در مساحت ساختمان و کالبد آن تغییری ایجاد شود. به عبارت دیگر، تطبیق پذیری اضافه و کم کردن قطعات، اجزاء و دیوارها در جهت هماهنگ کردن سازه با نیازهای گوناگون یا تغییرات آب و هوایی مختلف است. برای اینکه درک قالب این نوع معماری مشکل نباشد، لازم است در نظر داشته باشیم که سازه همواره باید برای تغییرات و نیازهای احتمالی آینده آماده باشد.

قبلاً ساختمان هایی با عمر طولانی و مفید از دسته ساختمان های تطبیق پذیر طبقه بندی می­شدند. امروزه سعی می­شود ویژگی­ هایی مثل کم کردن هزینه و کاهش تخریب به این سازه­ها اضافه شود. با چند مثال ساده موضوع را شفاف تر می­کنیم:

هنگامی که در یک ساختمان، مکان آشپزخانه، ورودی و سرویس ثابت و مشخص شد فضای باقی­مانده می‌تواند بر اساس کاربردهای متنوع دیگری تنظیم شود. در معماری سنتی ایران نمونه‌ای از این تطبیق را می بینیم: بالاخانه، پشت بام، تابستان نشین و زمستان نشین به منزله تطابق خانه با شرایط آب و هوایی متغیر است. این تغییرات همیشگی و ثابت نیستند و در صورت نیاز می توانند عوض شوند.

طراحی ساختمانی برای اسکان سالمندان توسط ورف، معمار هلندی از این دست است. سلامت سالمندان با گذر زمان تحلیل می رود و نیاز به مراقبت بیشتری دارند. بر این اساس قابلیت ها و تغییراتی در بنا ایجاد شده که شامل کمترین احتمال خطر برای ساکنان باشد. رفت و آمد در محل اتاق نشیمن، خوابگاه­ها و اتاق­های درمان، اساس طراحی ساختمانی پاسخگوی نیازهای کاربران است.

انعطاف پذیری در معماری متحرک

بناهای ثابتی که گوشه و کنار آن توسط انسان نمایان می­شد ، اکنون جای خود را به بناهای متحرکی داده اند که با حرکت خود بیننده را شگف ت­زده می­کنند. معماری متحرک بهترین گزینه برای سکونت و استقرار در مناطق دور­دست است. با اینکه این نوع معماری دردسرهای خاص خود را دارد، اما امکان حمل و نقل بناهای سنگین را فراهم می­ کند.

به عنوان قدیمی ترین نمونه، می­توان به سیرک­ های سیار اشاره کرد. بیشتر این نمایشگاه­ها دور از مساکن دائمی هستنند. هم­چنین هنگام برپایی فستیوال­ ها و رویدادهای مختلف، وجود اغذیه فروشی، بانک و مغازه های سیار جهت رفع نیازهای مختلف مردم ضروری است.

لباس­فروشی سیارDIM ، مثال برجسته ای برای مطالعۀ معماری متحرک است. گروه طراحی LOT-EK در نیویورک این مغازه را از بدنۀ کامیون ساخته است. در طرفین داخلی کامیون قفسه های لباس وجود دارند که به بیرون کشیده می ­شوند. مانیتور نصب شده روی قفسه­ ها تصاویری از محصولات و خریداران را نشان می­ دهد. اتاق پرو به طور متحرک از سقف پایین می­ آید تا درصورت نیاز استفاده شود.

این مثال خاص در هر چهار دستۀ معماری تطبیق پذیر، متحرک، تعاملی و تغییرپذیر جای می­ گیرد. یک معمار هوشمند با اضافه کردن هر یک از این ویژگی­ ها به سازه، ارتباطی خاص بین سازه و کاربر ایجاد کرده و آنها را شگفت­ زده خواهد کرد.

معماری تعاملی

تعامل در لغت به معنای داد و ستد است. وقتی از تعامل در معماری صحبت می­ کنیم، به ارتباط و تاثیر متقابل انسان و مکان اشاره می­ کنیم. وجود انسان، به فضا معنا می­ بخشد و مکان، جدایی پذیر از انسان نیست. بر اساس این رابطۀ کلیدی، معماری تعاملی در تلاش است به سمت پیش­ بینی خواسته ­های بشر، بدون نیاز به کنترل دائمی او بر روی سازه پیش برود.

ساختمان media-TIC  در بارسلونا، توسط گروه cloud-9 طراحی شده است. این دفتر اداری، جایزه جشنواره جهانی معماری را نیز به خود اختصاص داد. در طراحی این بنا از صفحات ETFE استفاده شده که علاوه بر سبک بودن، مقاوم و عایق اند. سنسورهای متعدد در دیواره­ها به کنترل نور و انرژی می­ پردازند. کربن­ دی­ اکسید تولیدی در این ساختمان درصد بسیار کمتری به نسبت سازه ­های مشابه دارد و کاملا منطبق با استاندارهای معماری سبز است.

این ساختمان خلاقانه با میله ­های فلزی، شبکه­ ای یکپارچه را شکل می ­دهد؛ و نبود ستون در طبقۀ همکف باعث شد فضاهای عمومی تازه­ای به کارکنان در اداره­ ها معرفی شود.

انعطاف پذیری در معماری تغییر پذیر

معماری تغییر پذیر می­ تواند به تغییر در فرم، پوسته، شکل، ظاهر یا سطوح داخلی بنا اطلاق شود. تغییر شکل هم­چنین ممکن است نتایج گوناگونی در پی داشته باشد؛ نظیر بازشدن، تا شدن، جمع شدن یا پاسخ دادن. این نوع معماری راهی برای تغییر قسمت­ هایی باز کرده است که پیش­تر تنها با تخریب آن قسمت امکان­پذیر بود.

نمونۀ خوب معماری تغییر پذیر، سالن بسکتبال المپیک 2012 لندن است که به عنوان سومین سازۀ بزرگ پارک المپیک شناخته می­ شود. این سالن به شکلی طراحی شده که می­توان در آن مسابقات هندبال نیز برگزار کرد. سقف و دیواره ­ها از جنس پارچه PVC قابل بازیافت و سبک است. نورپردازی این مجموعه در شب دیدنی است. در روز نیز سایۀ مناسبی به خاطر پارچه­ ها ایجاد می ­شود.

67 درصد بخش­های تشکیل دهنده سازه قابلیت این را دارند که جدا شده و انتقال یابند تا در سازه ای دیگر و با کاربردی دیگر استفاده شوند.

تغییر فرم، چرا و چگونه؟

تغییر در یک جسم علل مختلفی دارد؛ مانند انتقال آسان، کم ­حجم شدن یا بسته بندی کردن. در اشیای ساده اطرافمان مثل بادکنک یا چتر، این تغییرفرم دیده می­ شود. با اعمال نیرو، هر جسم رفتارهای گوناگونی نظیر خم­شدن، شکستن، له شدن، یا فشردگی و گستردگی از خود نشان می­دهد. در نهایت باید توجه داشت فرم، عملکرد را معین می­ کند. تغییر­فرم در کنار عملکرد و زیبایی، به بنیان اولیۀ شئ اضافه می­ شود و قابلیت ­های جدیدی به آن می­بخشد.

تغییرفرم در طبیعت و بازتاب آن در معماری مدرن

تغییر­پذیری در طبیعت، نظیر حرکت ابرها یا از پیله درآمدن پروانه، فرآیندی پیوسته و بی­نقص است. در مصنوعات انسانی چنین پیوستگی و انعطافی نادر است. آنچه در طبیعت رخ می­ دهد همواره منسجم و متوالی است، اشکال سه بعدی متنوعی دارد و برگشت ناپذیر است: مانند حرکت ابرها و شکوفه کردن یه گل.

 اما تغییر پذیری طبیعی چه تفاوت­هایی با تغییرپذیری اجسام دیگر دارد؟ مهم­ترین تفاوت، برگشت پذیر بودن تغییرپذیری اشیاء می­ باشد. برگشت پذیر بودن به همراه استفادۀ آسان و جوابگویی به انواع نیازها، سازه را دربرابر شرایط مختلف سازگار می ­کند. در نتیجه، ساختن بناها در اندازه های بزرگ ممکن می­شود.

نیازمند دقت است که تغییر فرم، شامل مجموعه ای وسیع از حرکت­های کوچک و درحال رشد است؛ همان­طور که در مقیاس کوچک، اتم­ ها و مولکول­ ها در هرحالتی می­ جنبند.

اصول مدل­سازی انعطاف پذیری در معماری

چاک هوبرمن، هنرمند و طراح آمریکایی، معتقد است کار او بر یک اصل ساده برپاست: “مسئلۀ طراحی شده در این زمینه، قادر است مثل اجزای طبیعی تغییر فرم دهد.” همچنین موضوعی که تغییر فرم پیدا می­کند رفتارهای گوناگونی دارد، که این رفتارها مثل یک ارگان واحد عمل می­ کنند. رفتار این ارگان­ از هندسۀ بنیانی و اولیه اش نشات می­ گیرد، که خود شامل بنا و رفتار مکانیکی بنا ست.

بنا، قطعات، و مکانیزم

بنا، مجموعه ای واحد از مصالح است که باید فشار مورد انتظار را متحمل شود. از طرف دیگر مجموعۀ بخش ­های مکانیکی باید این فشار را به جنبش و حرکت کنترل­ شده تبدیل کند. اشیایی که تغییرشکل می­ یابند درواقع ترکیبی از سازه و مکانیزم هستند؛ گرچه چیزی بالاتر از  اجزای به هم متصل شده تعریف می­ شوند.

رابطی که به زنجیرهای دیگر وصل می­شود، یک قطعۀ سازندۀ جنبشی نام دارد. این قطعه وظیفه دارد نیرو و حرکت را به اجزای کناری انتقال دهد. پس از قرارگیری مناسب، یک حرکت یکپارچه در سراسر جسم ایجاد می­شود. با اینکه قطعه جنبشی نقش رابط را دارد، ولی ویژگی های خاص خود را به جسمِ تغییرفرم دهنده می­دهد.

مثالی از انعطاف پذیری در معماری : مجسمه های ساحلی تئو یانسن

سازه های بزرگ این مجسمه­ ساز هلندی، از لوله های پلاستیکی، چوبی و PVC درست شده است. جریان باد  به حرکت موجودات ساحلی هوشمند کمک می­ کند. بطری های بازیافتی نصب شده زیر شکم جانور، یک سیستم ذخیرۀ هوا را ایجاد کرده که به وسیله فشار حاصل از آن حرکت می­ کند. یانسن سعی کرده است این جانوران به امواج دریا و طوفان واکنش نشان دهند.

انعطاف پذیری در معماری نمایان­گر ذوق و خلاقیت طراحانی است که در تلاش ­اند مکان و فضا را بر پایۀ خواسته­ های بشر سازگار کنند تا حس تعلق تازه­ای میان سازه و کاربر جاری شود. در آینده ای نه چندان دور، تعامل ما با مکان به قدری برجسته و ضروری خواهد شد که شاهد نسل جدیدی از سازه­ های منعطف خواهیم بود؛ و در این میان، معماران حرفه­ای گروه تیوان، آماده اند تا به شما در طراحی فضای منحصر به فرد و رؤیایی­تان کمک کنند.

فهرست منابع:

کتاب معماری تغییرفرم پذیر، نویسندگان : دکتر محمودگلابچی- دکتر کتایون تقی زاده- لادن وجدان زاده

مقاله بررسی ویژگی های معماری تعاملی درجهت ایجاد ارتباط کاربر با محیط و فضای معماری، علی جلوانی اصفهانی، ششمین کنفرانس بین المللی توسعه پایدار و عمران شهری.

مقاله دسته بندی گونه های معماری متحرک اجراشده در ایران و بررسی مکانیزم حرکتی یک نمونه از انها، امیر برزویی، علیرضا رحیمی، کنفرانس بین المللی پیشرفت های نوین در مهندسی عمران.