ساختمان انرژی صفر، Zero-Energy Building

 

ساختمان انرژی صفر، Zero-Energy Building

ساختمان انرژی صفر، Zero-Energy Building : ساختمان‌ انرژی صفر به ساختمان‌هایی اطلاق می‌شوند

که مصرف سالیانه انرژی آنها صفر است و آلاینده‌های کربنی تولید نمی‌کنند. در دنیای امروز، با توجه به

محدود بودن منابع سوخت فسیلی، ساختمان ‌ها، صنایع و دیگر ارگان‌ها به سمت استفاده از دیگر انرژی‌های

موجود حرکت کرده‌اند. ایده و اصل مصرف انرژی خالص صفر به دلیل اینکه برداشت از انرژی‌های تجدید پذیر

وسیله و راهکاری برای حذف آلاینده‌ها و گازهای گلخانه‌ای است، توجه بسیاری را به خود معطوف کرده است.

به دلیل افزایش هزینه‌های سوخت‌های فسیلی و تأثیرات مخرب آنها بر روی محیط زیست و بر هم زدن تعادل

اکولوژیک، امروزه طرح‌های مرتبط با اصول ‌انرژی صفر‌، بسیار کاربردی شده و از محبوبیت خاصی برخوردار شده‌ است.

ساختمان‌های انرژی صفر می‌توانند تمام نیازهای خود به انرژی را با یک روش کم هزینه، با دسترسی محلی به

منابع تجدید پذیر و بدون آلایندگی بر طرف نمایند‌. در یک ساختمان انرژی صفر هیچ گونه سوخت فسیلی

مصرف نمی‌شود و مصرف انرژی سالانه آن با تولید سالانه‌اش برابری می‌کند‌. یک ساختمان انرژی صفر

ممکن است به شبکه‌های شهری موجود متصل باشد یا نباشد. ساختمان انرژی صفری که به شبکه

متصل نباشد دارای تجهیزاتی برای ذخیره کردن انرژی‌های بزرگ است که معمولاً از نوع باطری است.

سوخت فسیلی

در حال حاضر، بخش ساختمان‌های اداری و مسکونی در حدود ۴۰ درصد از مصرف انرژی‌های فسیلی

کشور را بخود اختصاص داده است. اگرچه ساختمان‌های با مصرف انرژی صفر حتی در کشورهای پیشرفته

امروز بسیار کمیاب و حتی نایاب هستند، اما به دلیل مستقل بودن از سوخت‌های فسیلی و کمک در

کاهش آلاینده‌های کربنی، در حال رشد بوده و توجه بسیاری را به خود جلب نموده است.

در این ساختمان‌ها با استفاده از تکنولوژی‌های خاص برای سیستم‌های روشنایی و گرمایش و سرمایش

پربازده، در مصرف هرچه کمتر انرژی تلاش شده است. به عبارت دیگر، در یک ساختمان انرژی صفر قبل از

تولید انرژی پاک به بهینه سازی مصارف انرژی در بخش های مختلف ساختمان پرداخته شده و با استفاده

هوشمندانه از تکنولوژی‌های تجدید پذیر، تعادل میان تولید و مصرف انرژی برقرار می‌شود.

طراحی ساختمان‌های انرژی صفر

‌در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر علاوه بر رعایت موارد معمول در ساختمان­‌های متداول، موارد ویژه دیگری نیز باید در نظر گرفته شود. از آنجا که انرژی مصرف شده در این ساختمان باید با استفاده از انواع روش‌های ممکن تولید و تامین شود، لذا اگر در ساختمان انرژی بیشتری استفاده شود باید ظرفیت تولید انرژی ساختمان افزایش داده شود. چنانچه افزایش ظرفیت تولید انرژی از نظر فنی مقدور باشد، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. بر این اساس در طراحی ساختمان‌های انرژی صفر اصولی به شرح زیر مورد توجه قرار می‌گیرد.

شناخت لازم و کافی از اقلیم

بررسی دقیق محیط اطراف ساختمان (‌درختان، ساختمان‌ها و …) تمرکز بر طراحی غیر فعال و کاهش نیاز انرژی ساختمان (عایق‌کاری مناسب، سایبان، تهویه طبیعی و بهره‌گیری از نور روز) بهره‌گیری از سیستم‌های کارامد ( راندمان بالاتر در سیستم‌های الکتریکی و مکانیکی، چراغ‌ها و لامپ‌های پربازده) بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر و تولید انرژی

ساختمان سبز و ساختمان انرژی صفر

ساختمان‌ سبز (Green Building) به دسته‌ای از ساختمان‌ها گفته می‌شود که در برابر حفظ منابع زیست محیطی در طول عمر یک ساختمان از زمان طراحی و احداث تا بهره برداری و بازسازی متعهد هستند. در این ساختمان‌های دوستدار طبیعت، علاوه بر اینکه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در اولویت بوده و مصرف انرژی آن ناچیز است، مصالح آن نیز از منظر زیست محیطی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. هدف نهایی ساختمان سبز‌، استفاده بهینه از منابع و کاهش تأثیر منفی ساختمان بر روی محیط زیست است. ساختمان‌های انرژی صفر یکی از اهداف کلیدی ساختمان‌های سبز را به صورت کامل محقق ساخته و باعث کاهش آلاینده‌ها و گازهای گلخانه‌ای در طول مدت استفاده از ساختمان خواهند شد. با این وجود نمی‌توان آنها را در تمامی زمینه‌ها از قبیل کاهش زباله ‌ضایعات ‌یا استفاده از مواد قابل بازگشت به طبیعت،‌ سبز‌ تلقی نمود. یکی از مهم‌ترین اهداف ساختمان سبز و ساختمان انرژی صفر، کاهش مصرف انرژی گرمایشی، سرمایشی و الکتریکی و همچنین افزایش بازده انرژی ساختمان است. به منظور کاهش مصرف انرژی و ایجاد ساختمان سبز، بایستی طراحان ساختمان، اتلافات انرژی موجود در ساختمان را کاهش دهند. درنتیجه راهکار موجود استفاده از درب و پنجره‌هایی با عملکرد بسیار بالا و عایقکاری دیوارها، بام و کف ساختمان است. افزایش کیفیت آسایش محیط داخل ساختمان نیز یکی از اهداف پر اهمیت در ساختمان سبز است. کیفیت آسایش محیط داخل (IEQ) شامل سه بخش عمده زیر است. کیفیت هوای داخل ساختمان (IAQ) به منظور کاهش ترکیبات آلی فرارکیفیت حرارتی ساختمان

کیفیت روشنایی ساختمان

کیفیت هوای داخل ساختمان شامل پاک بودن هوا از آلاینده های هوا و آلاینده های میکروبی است. این امر نیازمند سیستم‌های تهویه مطبوع مجهز به فیلترهای هوا و درزبندی مناسب ساختمان است. همچنین کنترل رطوبت هوا ضمن اهمیت در آسایش حرارتی از رشد میکروبی و قارچ‌ها جلوگیری می‌کند. دمای مطلوب ساکنین ساختمان، سرعت جریان هوای تهویه مطبوع نیز از جمله مواردی است که در کیفیت حرارتی ساختمان نقش بسزایی دارد. همچنین تامین شدت روشنایی محیط، کیفیت نور و رنگ نور در ساختمان سبز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. ساختمان انرژی صفر به عنوان یک ساختمان بهره‌ور انرژی قادر به تولید برق، یا دیگر حامل‌های انرژی از منابع تجدید پذیر است. این حامل‌های انرژی به منظور برطرف ساختن نیاز انرژی در خود ساختمان است.‌

مزایای استفاده از ساختمان‌های انرژی صفر

در امان بودن مالکان ساختمان از افزایش آتی قیمت انرژی آسایش بیشتر به علت درجه حرارتهای داخلی یکنواخت نیاز به انرژی کمتر هزینه نگهداری کمتر بعلت بالا بودن کارایی سیستم‌های انرژی کاهش هزینه‌های کلی ماهیانه زندگی اعتبار افزایش یافته برای سیستم‌های تولید و مصرف انرژی، مثلاً سیستم‌های فتوولتائیک دارای گارانتی های طولانی مدت هستند و به ندرت بدلیل مشکلات آب و هوایی خراب می‌شوند. هزینه اضافی برای ساخت و ساز جدید در مقایسه با اضافه کردن تکنولوژی جدید به طرح بعدی به حداقل می‌رسد. افزایش قیمت ساختمان انرژی صفر نسبت به ساختمان مشابه معمولی در اثر افزایش هزینه انرژی محدودیت‌های قانونی آینده و مالیات‌ها/ جریمه‌های آلایندگی کربن ممکن است تکنولوژی‌های نوسازی را به ساختما‌های ناکارآمد اعمال کند. استفاده بهینه از ضایعات چوبی و تولید زیست سوخت تعادل مصرف انرژی با درخواست انرژی کاهش مصرف الکتریسیته حذف سیستم های زائد مصرف کننده انرژی کاهش پنجاه درصدی مصرف آب آشامیدنی استفاده از سیستم تهویه بدون وسیله مکانیکی

معایب ساختمان‌های انرژی صفر

هزینه‌های اولیه می‌تواند بالاتر باشد. طراحان یا خانه سازهای بسیار اندکی دارای مهارت‌ها یا تجربه لازم برای ساخت ساختمان‌های انرژی صفر هستند. قیمت تکنولوژی تجهیزات سلول‌های خورشیدی فتوولتائیک جدید، تقریباً سالیانه ۱۷درصد کاهش می‌یابد در نتیجه مقدار سرمایه موجود در سیستم تولید الکتریسیته خورشیدی کاهش می‌یابد. همانطور که تولید انبوه فتوولتائیک قیمت آن را کاهش می‌دهد کمک‌های مالی اختصاص یافته به این طرح ها نیز به تدریج متوقف می‌شود. هر خانه ممکن است از متوسط انرژی صفر شبکه در طول یک سال استفاده کند ولی ممکن است در زمانی که اوج تقاضا برای شبکه اتفاق می‌افتد به انرژی نیاز داشته باشد. در چنین موردی ظرفیت شبکه بایستی الکتریسیته را برای تمام بارها تامین کند.

دسته‌بندی ساختمان‌های انرژی صفر

‌۴ دسته‌بندی بسیار معمول برای تعریف ساختمان انرژی صفر وجود دارد.

‌انرژی صفر خالص سایت Net Zero Site Energy‌

این نوع از ساختمان‌های انرژی صفر، همان مقدار انرژی را که در طول یک سال مصرف می‌کند که در محوطه سایت خود تولید می‌کند.

‌انرژی صفر خالص منبع Net Zero Source Energy‌

منبع ساختمان انرژی صفر حداقل همان مقدار انرژی که در یک سال مصرف می‌کند، همان قدر هم تولید می‌کند. منبع انرژی اشاره دارد به انرژی‌های ابتدایی که برای تولید و تحویل انرژی به سایت استفاده می‌شود.

‌انرژی صفر خالص هزینه‌ها Net zero Cost Energy‌

در هزینه‌های ساختمان صفر انرژی، مقدار پولی که صاحب ساختمان بر‌ای ابزار (تاسیسات‌) وخدمات انرژی پرداخت می‌کند برابر است با حداقلِ مقدار پولی که مالک به علت صرفه‌جو‌یی در مصرف انرژی در ساختمان ذخیره می‌کند.

‌انرژی صفر خالص انتشار ‌Net zero Emission Energy‌

یک ساختمان انرژی صفر همان قدر که از منابع انرژی دارای انتشار و آلودگی استفاده می‌کند، همان قدر هم انرژی از طریق انرژی‌های تجدیدپذیر بدون انتشار آلودگی تولید می‌کند.

بحران انرژی و ضرورت ساختمان‌های انرژی صفر

از زمان عصر کشاورزی و تمدن، بشر شروع به تخریب پوشش گیاهی نموده است. جنگل زدایی و استفاده از سوخت‌های فسیلی باعث کند شدن چرخه بازیافت گازهای کربن دار شده‌، و این پدیده منجر به کاهش ضخامت لایه ازن و افزایش قطر لایه بازتاب کننده انرژی خورشیدی شده است. سال‌ها بی توجهی به روند تغییر چهره کره زمین و پخش آلاینده‌ها در زمین و هوا، باعث پدیده گرمایش زمین شده است‌. مطالعات نشانگر این است که بخش ساختمان و ساخت و ساز یک سوم از کل مصرف منابع انرژی، آب پاک و مصالح را به خود اختصاص داده است. در ادامه این چرخه زنجیروار، یخ‌های قطبی آب شده و این تسلسل عامل ایجاد تغییرات بنیادی در وضعیت آب و هوای زمین می‌شود. در عرض چند قرن، اثرات گرمایش زمین، نه تنها باعث تغییر چهره زمین بلکه باعث تغییر روند زندگی بشر نیز خواهد شد. آب شدن یخ‌های قطبی باعث بالا رفتن سطح آب دریاها و زیر آب رفتن برخی زیستگاه‌ها و خطوط ساحلی می‌شود. همچنین سبب ایجاد تغییرات پیش بینی نشده در آب و هوا خواهد شد.

بایسته‌های طراحی ساختمان‌های انرژی صفر ‌

برای تحقق اهداف معماری انرژی صفر و ساخت بنایی که انرژی‌های مورد نیاز خود را خودش تامین کند، گزینه‌های متفاوتی وجود دارد که بسته به شرایط محل و نحوه طراحی می‌تواند طیف گسترده‌ای از روش‌ها را در برگیرد. از این منابع می‌توان به انرژی خورشید، انرژی باد، انرژی آبی، انرژی امواج، انرژی زمین گرمایی، و انواع دیگر، اشاره کرد. برای هر منطقه با توجه به منابع در دسترس، طراح، روش مناسبی را جهت تامین انرژ‌ی انتخاب می‌کند. برای ایران با توجه به گسترده بودن تنوع اقلیمی و شرایط محیطی نمی‌توان روش‌ یا منبع خاصی را به صورت کلی معرفی کرد اما با توجه به قرار گرفتن ایران در کمربند گرم و خشک زمین و میزان تابش مناسب خورشید در طول روز می‌توان منبع مناسب انرژی باشد. بر اساس یک دسته بند‌ی دیگر، انرژی ‌تجدیدپذیر مورد نیاز برای ساختمان‌ها، به دو دسته موجود در محل و خارج از محل ساختان تقسیم می‌شود.

اصول طراحی ساختمان‌های صفر انرژی ‌

به طور کلی انرژی مصرفی یک ساختمان در طول حیاتش به دو بخش عمده تقسیم می‌شود. بخش اول انرژی مصرف شده جهت ساخت بنا که حدود ۲۰٪ از کل انرژی را به خود اختصاص داده‌ و بخش دوم انرژی مصرف شده در هنگام استفاده از ساختمان است که تقریبا معادل ۸۰٪ کل انرژی یک ساختمان در طول حیاتش است. ‌بخش اول: انرژی مصرفی جهت ساخت بنا‌ با وجود آنکه در تعاریف ارائه شده از ساختمان‌های صفر انرژی، مباحث مربوط به انرژی مصرف شده جهت ساخت بنا، مورد کم توجهی قرار گرفته است، موسسات تبیین و تدوین رتبه بندی انرژی ساختمان‌ها این عوامل را به دقت بررسی نموده و امتیاز ویژه‌ای را برای آن در نظر گرفته‌اند. بخش دوم: انرژی مصرفی در استفاده از بنا ‌ اصول طراحی ساختمان‌های صفر انرژی جهت کاهش مصرف انرژی هنگام استفاده از بنا به پنج دسته عمده تقسیم می‌شود. ‌جلوگیری از اتلاف انرژی‌ در طراحی ساختمان‌های صفر انرژی، جلوگیری از تلفات انرژی مهمترین عامل صرفه جو‌یی در مصرف انرژی است. تلفات انرژی کمتر به معنی نیاز به تولید گرما یا سرمای کمتر توسط دستگاه‌های تهویه مطبوع است. تلفات انرژی در ساختمان عموماً از جداره‌ها صورت می‌گیرد. بنابراین تمامی جداره حرارتی‌ یا به عبارت دیگر مرز فضاهای تهویه شده با فضاهای تهویه نشده باید در پلان و مقطع مشخص شده و به صورت کامل و پیوسته عایق باشد. نکته بسیار مهم در طراحی جداره حرارتی ساختمان‌ها حذف پله‌های حرارتی‌ است. پله‌های حرارتی محل اتصال اجزاء ساختمان . (عموماً سازه) از داخل بخش‌های تهویه شونده به خارج از این محدوده هستند. این اتصال در صورت عدم ایزولاسیون و ایجاد شکست حرارتی‌ صحیح، باعث اتلاف انرژی از طریق رسانش خواهد بود. منبع

معماری پارامتریک چیست؟

معماری پارامتریک چیست؟ معماری پارامتریک یک پروسه ی بر پایه تفکر الگوریتمیک می باشد که یک سری پارامتر و قوانین همراه یکدیگر روابط بین “هدف طراحی ” و “نتیجه طراحی را تعریف و روشن می کنند. طراحی پارامتریک یک پارادایم طراحی است که در آن روابط بین المان ها، تکثیر هندسه و فرم های پیچیده را رقم می زند. کلمه پارامتریک از مبحث“معادله پارامتریک در ریاضیات منشا می گیرد و اشاره به استفاده از پارامترها و متغییرهای مشخص کهمی باشد که می توان با تغییر آن ها نتیجه یک سیستم یا معادله را ویرایش کرد. طراحی پارامتریک یک ایده جدیدی نیست و از قدیم به بخشی از معماری و طراحی شکل بخشیده است. توجه به تغییر نیروهای حاکم مانند آب و هوا، جهت دهی، فرهنگ و کاربری همیشه بخشی از پروسه ی طراحی بوده است.  سیستم های مدلسازی پارامتریک را می توان به دو بخش تقسیم کرد:

• سیستم های انتشاری که در آن با کمک یک مدل “جریان داده پارامتر های شناخته شده یا نشده محاسبه می شوند

• سیستم قیدی که در آن یک مسئله بر اساس سری محدودیت های پیوسته و گسسته حل می گردد.

برای مثال تکنیک فرم یابی (Form-finding) یک استراتژی بر پایه سیستم انتشاری است. فرم یابی در واقع بهینه سازی اهداف طراحی با توجه به قید های طراحی می باشد. 

طراحی پامتریک قیاسی (Analouge)

معماری پارامتریک چیست؟ یکی از قدیمی ترین مثال های طراحی پارامتریک را می توان مدل معکوس شده ی کلیسا ها توسط آنتونی گائودی دانست. او در طراحی کلیسای Colonia Guell یک سری مدل های سیمی شکل طراحی کرد که توسط وزنه هایی آویزان بودند. با عکوس کردن فرم بدست آمده او سقف ها و قوس های پیچیده ای را طراحی کرد. با تنظیم محل وزنه ها و یا طول سیم ها او توانست شکل هر قوس تغییر داده و با قرار دادن یک آیینه در زیر مدل فرم بدست آمده را مشاهده کند.

مشخصات روش طراحی

در مثال بالا تمامی مشخصات یک طراحی پارامتریک ( ورودی ها ، معادله، خروجی) مشاهده می شود:

• طول سیم ها، وزنه های آویزان، نقاط تکیه گاهی بخش ورودی های مستقل را شکل می دهند
• موقعیت نقاط روی سیم ها به عنوان خروجی سیستم می باشد
• فرم بدست آمده توسط معادلات صریح (Explicit Functions ) بدست آمده است که در این مورد بخصوص ثقل و قوانین نیوتن می باشد

با ویرایش تک تک پارامترها گائودی این امکان را داشته است که مدل های متفاوتی از فرم را بدست آورده و مورد مطالعه قرار دهد افزون بر اینکه از تحت فشارخالص بودن اعضا مطمئن باشد. بجای محاسبه دستی معادلات پارامتریک او توانست به شکل اتوماتیک هندسه منحنی های زنجیرواره را تحت ثقل بدسته بیاورد.

 Sketchpad

در حالی که گائودی از قوانین فیزیکی برای افزایش سرعت محاسبات خود استفاده کرد شخصی به نام Ivan Sutherland بر روی قدرت تحلیل کامپیوتر ها متمرکز شد. او یک نرم افزار تعامل گرای CAD (طراحی با کمک کامپیوتر) به نام Sketchpad طراحی کرد. کاربران می توانستند با کمک یک قلم نوری خطوط و قوس هایی را ترسیم کنند که با قیودی به هم مرتبط بودند. این قیود شامل تمامی مشخصات لازم برای ایجاد یک معادله پارامتریک بودند. کاربران می توانستند با تغییر پارامترها و مشخصات طراحی به بررسی و جستجو در فرم های مختلف بپردازند در حالی که محاسبات و طراحی مجدد فرم را به Sketchpad واگذار می کردند.

معماری

معماری پارامتریک چیست؟ طبیعت همیشه به عنوان یک الهام برای طراحان و معماران بوده است. تکنولوژی که کامپیوتر به همراه خود آورده است به طراحان و معماران ابزار هایی برای آنالیز و شبیه سازی پیچیدگی های مشهود در طبیعت را داده که امکان استفاده از آن در فرم سازه ساختمان ها و الگوی مدیریت شهری را فراهم کرده است. در دهه ۱۹۸۰ معماران و طراحان از کامپیوتر هایی بهره بردند که توسط نرم افزار های صنعت هوافضا و علوم تصویر توسعه یافته بودند. یکی از اولین معماران و تئوریسین هایی که از کامپیوتر برای طراحی معماری بهره برد گرگ لین (Greg Lynn) بود. معماری حبابی (blob)  و فولدینگ (fold) مثال هایی از معماری بر پایه کامپیوتر است که گرگ لین معرفی کرد. چند نمونه استفاده از طراحی پارامتریک در صنعت ساختمان در تصاویر زیر نمایش داده شده است:

Metz Pompidou by Shigeru Ban  John Curtin School of Medical Research  by Lyons Architecture  Bird’s Nest by Herzog & de Meuron

Water Cube by PTW Architects

Galaxy Soho by Zaha Hadid Architects

نرم افزار

در میان طراحان بدون شک افزونه ی گرس هاپر (Grasshopper3d) برای نرم افزار مدلساز سه بعدی راینو (Rhino3d) یک ابزار مناسب و قدرتمند طراحی فرم های پیچیده و تکرار شونده می باشد.این افزونه به طراحان اجازه می دهد که بدون نیاز به آموختن برنامه نویسی ٬برای مثال Rhinoscript به روش مبتکرانه ای بتوانند در دنیای طراحی به اکتشاف فرم های خلاقانه و جدید بپردازند. گرس هاپر در کنار نرم افزار GC (Generative components) که از نرم افزار های تولید فرم های پیشرفته توسط برنامه نویسی صرف است به شهرت رسیده است و به دلیل آسانی کار گوی سبقت را نسبت به Rhinoscript و GC ربوده و در زمینه جذب طراحانی که به سمت هندسه های پارامتریک متمایلند موفق بوده است. طراحی الگوریتمیک و تکرار شونده در حال تبدیل شدن به یکی از گرایش های محبوب در حرفه معماری می باشد و در این میان نقش سرعت بخشی به این حرکت توسط افزونه ی گرس هاپر بدون انکار است. قدرت این نرم افزار در طی این سال ها با معرفی شدن افزونه های مختلفی در زمینه معماری، شهرسازی، مدلسازی دینامکی، آنالیز سازه، آنالیز انرژی و روش های بهینه سازی قدرت آن افزایش یافته است.

نرم افزار

گرس هاپر دستورهای مدلسازی را به شکل یک زبان برنامه نویسی نمایشی (Visual Programming Language) به کار برده و با آن می توان هندسه را تولید و ویرایش کرد. در این افزونه دستور ها به شکل یک گره (Node) تولید می شوند که با اتصال هر گره می توان یک الگوریتم ترسیم ایجاد کرد. Grasshopper بر پایه گراف ها می باشد بدین شکل که پارامترهای فرم را بوسیله گره ها ٬که در واقع تابع های از پیش تعیین شده است٬ به هم مرتبط می کند. تغییر دادن پارامتر ها از طریق ارتباط گره ها بازسازی شده و فرم جدید را تولید می کند. Grasshopper در انتهای سال ۲۰۰۷ معرفی شده است و تا بحال ابزار ها و افزونه های متنوعی در رشته های متعدد به آن افزوده شده است. کاربرد اصلی Grasshopper برای تولید الگوریتم های مولد (Generative) می باشد که هنر مولد (Generative art) یک حوزه از آن می باشد.

نرم افزار

گرس هاپر به طراحان این امکان را می دهد که فرم های پیچیده را به صورت پارامتر های مشخص تعریف کرده و با تغییر این پارامتر ها تغییرات فرم را به صورت زنده مشاهده کنند. تغییر دادن فرم پیچیده توسط پارامتر های اصلی این امکان را می دهد که معمار ها راحت تر و سریع تر به فرم های دلخواه رسیده و در کنار آن یافتن فرم های بیهنه از نظر تابع هدف نیز آسان تر گردد. جالب تر اینکه احجام ساخته شده با این نرم افزار قابلیت انتقال به نرم افزار های سازه ای (مانند Sap2000,Strand) و همچنین نرم افزارهای آنالیز انرژی (مانند Diva-for-Rhino و Ecotect) را به سادگی دارند. دانشگاه های بزرگ مانند Harvard و MITتوانسته اند به این افزونه ها دستور های مرتبط با سازه، انرژی و ساخت را بیافزایند.

طراحی الگوریتمیک (پارامتریک)

معماری پارامتریک چیست؟ اگر به معماری به شکل حجم در فضا نگاه کنیم همیشه با هندسه و ریاضی به منظور طراحی آن سر و کار خواهیم داشت. تاریخ معماری هر دوره ای به شکلی با هندسه در ارتباط بوده است. معماری اسلامی و تزینات ساختمان ها مثال هایی هستند که نشان می دهد معماری با هندسه و ریاضی رابطه قوی داشته است. در دوران اخیر به علت گسسته شدنرشته های معماری و مهندسی این ارتباط تضعیف شده ولی در اوایل قرن ۲۱ با نفوذ هر چه بیشتر کامپیوتر در حوزه معماری و کمک به خلق فرم های جدید توسط این ابزار متعلقات علوم کامپیوتر نیز به معماری راه یافت. با تعریف فرم به صورت قدم هایی مشخص و تعریف شده که به اصطلاح الگوریتم خوانده می شود فرم های جدید به سمت علمی تر شدن پیش رفته اند. این اتفاق میمون باعث شده است که ارتباط بین طراحی و ریاضی به شکل محکم تری شکل گیرد. در این میان ترکیب رشته های هندسه محاسباتی (Computational Geometry) و برنامه نویسی کامپیوتری که بر پایه ریاضی است باعث ظهور مبحث جذاب جدیدی به نام Generative Algorithm و یا الگوریتم های مولد هندسه شده است.

طراحی الگوریتمیک (پارامتریک)

با اینکه نرم افزار های سه بعدی به طراحان این توانایی را داده اند که تقریبا هر حجم تصور شده ای را بتوان ترسیم کرد ولی این الگوریتم مولد بوده است که طراحی بر پایه پارامتر ها را وارد بحث طراحی کرده است. در این میان طراحان به منظور بررسی حجم های متفاوت از هندسه اقلیدسی، شروع به طراحی فرم های آزاد بر پایه منحنی و سطوح آزاد کردند. طراحی فرم های آزاد پیچیده که عملا دارای واحد های سازنده می باشند مسئله ای بود که توسط روش های سنتی به این راحتی قابل هضم نبوده است. به همین دلیل در این دوران قدرت الگوریتم ها و کد های برنامه نویسی است که علم معماری را به جلو می راند. این بدیهی است که حتی برای ترسیم احجام پیچیده نیاز به ابزار های مناسب داریم که بتوانیم ایده را با آن شبیه سازی کرده و با تغییر پارامتر های آن به فرم دلخواه برسیم. نتیجه این است که طراحان ترجیح می دهند. که با ابزار هایی مثل الگوریتم های مولد ، فراکتال ها (Fractals)، اتوماتای سلولی (Cellular Automata)، دیاگرام ورونوئی (Voronoi)، سیستم های لیندنمایر (L-system)، مثلث بندی (Triangulation) ، فرمول برتر (Superformula) و دیگر الگوریتم های خاص پا به عرصه ای فراتر از احجام معمول و موجود بگذارند. افق و آینده این حرکت پچیدگی همراه با تنوعی است که آرزو و خلاقیت معمار را به واقعیت تبدیل می کند.

طراحی الگوریتمیک (پارامتریک)

برخلاف روش معمول ترسیم احجام ، مدل سازی حجم با الگوریتم مولد بر پایه اعداد ، هندسه و محاسبات استوار است. حتی اگر با حجم آزاد شروع به طراحی کنید آن حجم باید در ابتدا به پارامتر هایی مشخص متصل شود. نتیجه کار مسیر هاییاست که همگی به هم مرتبط اند و با تغییر پارامتر های تعیین کننده، مسیر کل محاسبات تغییر کرده و حجم بدست آمده تولید می شود. ذکر این نکته نیز ضروری است که استفاده از روش های الگوریتمیک برای تولید حجم باعث کاهش فاحش اختلافات بین رشته های مرتبط با معماری مثل سازه، انرژی، تاسیسات، شهرسازی و عرصه ی ساخت خواهد شد. نرم افزار هایی مثل گرس هاپر توانسته اند به خوبی فاصله ی بین حوزه ی طراحی و ساخت را نیز پر کنند. علومی که بر پایه CAD/CAM در حال گسترشند در تلاش برای ایجادارتباط بین صنعت ساخت و طراحی معماری هستند که مطمئنا از ابزارهایی که توانسته است این ارتباط را به خوبی ایجاد کند گرس هاپر می باشد.

سر فصل هایی که طراحی الگوریتمیک آن ها را در بر می گیرد عبارتند از:

خلق منحنی ها و سطوح آزاد ویرایش و تغییر شکل پارامتریک فرم طراحی سطوح باز و بسته شونده طراحی زایشی نمونه سازی دیجیتالی و ساخت قطعه بندی و مدول سازی

منبع : خانه پارامتریک

عنوان دومین مطلب آزمایشی من

این متن دومین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

زکات علم، نشر آن است. هر وبلاگ می تواند پایگاهی برای نشر علم و دانش باشد. بهره برداری علمی از وبلاگ ها نقش بسزایی در تولید محتوای مفید فارسی در اینترنت خواهد داشت. انتشار جزوات و متون درسی، یافته های تحقیقی و مقالات علمی از جمله کاربردهای علمی قابل تصور برای ,بلاگ ها است.

همچنین وبلاگ نویسی یکی از موثرترین شیوه های نوین اطلاع رسانی است و در جهان کم نیستند وبلاگ هایی که با رسانه های رسمی خبری رقابت می کنند. در بعد کسب و کار نیز، روز به روز بر تعداد شرکت هایی که اطلاع رسانی محصولات، خدمات و رویدادهای خود را از طریق بلاگ انجام می دهند افزوده می شود.

عنوان اولین مطلب آزمایشی من

این متن اولین مطلب آزمایشی من است که به زودی آن را حذف خواهم کرد.

مرد خردمند هنر پیشه را، عمر دو بایست در این روزگار، تا به یکی تجربه اندوختن، با دگری تجربه بردن به کار!

اگر همه ما تجربیات مفید خود را در اختیار دیگران قرار دهیم همه خواهند توانست با انتخاب ها و تصمیم های درست تر، استفاده بهتری از وقت و عمر خود داشته باشند.

همچنین گاهی هدف از نوشتن ترویج نظرات و دیدگاه های شخصی نویسنده یا ابراز احساسات و عواطف اوست. برخی هم انتشار نظرات خود را فرصتی برای نقد و ارزیابی آن می دانند. البته بدیهی است کسانی که دیدگاه های خود را در قالب هنر بیان می کنند، تاثیر بیشتری بر محیط پیرامون خود می گذارند.