طراحی نمای پارامتریک

نمای یک ساختمان اولین قسمتی است که نشان می دهد سازه از ویژگی خاصی برخوردار است. یک نمای جذاب بیانگر خلاقیت بصری معمار و نشان دهنده خواسته او برای تاثیر گذاری بر بیننده با خلق اثری منحصر به فرد و غیر معمول می باشد. در میان موضوعات بسیاری که می توانند یک اثر برجسته و متمایز ایجاد کنند شما معمولا به دنبال موضوعات غیرمنتظره و نامتعارف خواهید بود. در این مقاله به بررسی طراحی نمای پارامتریک میپردازیم.

جهت سفارش طراحی نما توسط مهندسین خلاق و با تجربه با ما تماس بگیرید.

تماس با ما

نمای پارامتریک چیست ؟

برای طراحی نماهای ساختمانی پیچیده، معماری پارامتریک به عنوان یکی از اصول نوین طراحی نما می تواند مبنا مناسبی برای طراحی این نوع نماها باشد، زیرا در این سیستم طراحی،می توان از اصول صنعتی سازی به عنوان راهکاری برای کاهش پرت مصالح نمای مدرن که معمولا مصالح گران قیمتی هم هستند، استفاده کرد.

درواقع الگوهای طراحی نمای پارامتریک را می توان توسط نرم افزار(گراس هاپرز) به دست آورد، که البته نباید طراحان ذهنشان بسته به خروجی الگوها از این نرم افزار باشد، بلکه باید استفاده از نرم افزار، آخرین گزینه برای آن ها باشد، علی الخصوص طراحان ایران که از گذشته دارای ذهن خلاقی بوده اند و بدون نرم افزار اقدام به تولید نماهای پارامتریک با آجر می کردند.به طور خلاصه می توان گفت، معماری پارامتریک، نوعی طراحی می باشد که وابسته به نرم افزارهای کامپیوتری و الگویابی های هندسی منجر به خلق اثری بدیع و چشم نواز شود.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

فلسفه طراحی نمای پارامتریک

در اینجا می خواهیم به یکی از اساسی ترین مزیت های معماری پارامتریک اشاره کنیم:

قابلیت پیش بینی تغییرات، در طرح معماری؛ درواقع این مزیت به کاهش تغییرات اساسی وتکرار مراحل وقت گیر کمک می کند. درواقع ساخت مدلی منطقی و قابل فهم کردن هندسه طرح، یکی از اهداف رویکرد پارامتریک می باشد.یکی از مزیت‌های اساسی مدلسازی پارامتریک، قابلیت پیش‌بینی تغییرات در مسیر توسعه فنی مهندسی طرح معماری است. این قابلیت، نیاز به کاهش تغییرات اساسی و تکرار مراحل وقت‌گیر را باعث می‌شود. یکی از اهداف رویکرد پارامتریک ساخت مدلی منطقی است که فهم قابل اتکایی از هندسه طرح و ارتباط آن با آیتم‌هایی که متعاقب آن طراحی و ساخته می شوند ارائه می کند که در نهایت به صورت یکپارچه پوسته یک ساختمان را تشکیل می دهند.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

فرآیند طراحی

تشکیل یک هسته مرکزی ساده برای کنترل و بررسی اطلاعات که به عنوان پشتوانه ای برای ساخت عمل می‌کند، الزامی است. این هسته مرکزی به طور کلی از مجموعه‌ای از کنترل‌های لازم که توسط معمار ارائه می‌شوند تشکیل شده است. تشکیل سریع این پلت فرم کنترل برای شروع مدلسازی پارامتریک و تهیه اطلاعات ضروری است. Grasshopper که نرم‌افزاری مبتنی بر الگوریتم بوده و با مدل سه بعدی در تعامل است ، ابزار موثری برای تامین ارتباطات این هسته مرکزی محسوب می‌شود.

بیشتر بخوانید:

اصول طراحی نمای مدرن

پوسته نمای پارامتریک برای ساختمان‌های پیچیده

طرح‌های معماری با روندی رو به رشد در حال پیچیده تر شدن هستند و این پیچیدگی جامعه طراحان و مهندسان را برای غلبه بر شکل‌ها و ساختارهای کلاسیک، تعامل با یکدیگر و تحویل پروژه (بدون طراحی پارامتریک) به چالش می‌کشد. ادغام ابزارهای پارامتریک و روش‌های دیجیتال، به عنوان چاره‌ای برای همگام شدن با این تغییرات، مورد برسی قرار گرفته و مستند شده است.(۱)،(۲) مطابق با این مستندات، عواملی از جمله پیشرفت‌های معماری، تحلیل‌های زیست محیطی، مطالعات بهینه‌سازی و هندسه در طول روند طراحی از عوامل پر اهمیت در استفاده از معماری پارامتریک هستند. به علاوه در این روش تعامل مشاور نما با معماران با سرعت بیشتری صورت می‌گیرد که موجب کوتاه‌تر شدن بازه زمانی بررسی و اعمال بازخوردها می‌شود.(۳) از سوی دیگر خلع استفاده از فرآیندهای پارامتریک در روش های اجرایی پیمانکاران که ساخت و نصب المان‌های تشکیل دهنده طرح معماری را بر عهده دارند، به خوبی قابل مشاهده است.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

طرح‌های دارای پیچیدگی‌ هندسی شرایطی را ایجاد می‌کنند که پیرو آن پیمانکار نما باید در ابتدایی‌ترین مراحل کار، کلیت معماری و تاثیرات آن بر نما را بررسی کند، به دنبال روش‌های کلیدی جهت سازگار شدن با پیچیدگی هندسه باشد و از ابزارهای پارامتریک در مراحل طراحی استفاده کند. ابزارهای پارامتریک می‌تواند در جهت دستیابی به راه حلی منطقی و استفاده از آن برای طراحی و انجام پروژه در کنار محدودیت‌های آن موثر واقع شود. از جمله این محدودیت‌ها می‌توان به مواد اولیه، محدودیت‌های تولید و حمل و نقل، بودجه و برنامه زمان‌بندی پروژه و همچنین الزامات ناشی از عملکرد سیستم اشاره کرد. ابزارهای پارامتریک برای ارائه سریع داده‌ها و نتایج طراحی در روند کار مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از این فرآیند در حال تغییر و پویا، مستلزم رویکردی سازمان‌یافته نسبت به ارتباطاتی میان‌رشته‌ای، تبادل اطلاعات مدل های سه بعدی و آشنایی با ابزارهای پارامتریکی است که توسط مهندس معمار مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین این فرآیند می‌تواند تأثیر بسزایی در پروژه هایی که در آن یک فاز میانی تعریف شده است، داشته باشد.

استفاده از روش DESIGN-ASSIST

روند استفاده از design-assist (حضور مشاور نما در مراحل طراحی) در شرایطی که نمای پروژه نیازمند طراحی منحصر به فرد و پیچیده و همچنین استفاده از متریال های نوین و تکنولوژی تخصصی است، احتمال بروز خطا را کاهش می‌دهد. این پروسه مراحل زیر را شامل می‌شود:

• توسعه تعریف واضحی از طرح کلی کار، بودجه، برنامه و اهداف عملکردی و زیبایی شناسانه.
• ارزیابی و انتخاب مشاور تخصصی نما (design-assist)
• همکاری جهت تحقیق، تهیه و توسعه مشخصات پروژه و اسناد مربوطه
• تایید کلیات، بودجه و برنامه زمان بندی طرح تکمیل شده توسط مشاور نما
• تنظیم و عقد قرارداد جهت ساخت و نصب با پیمانکار نما

برآورد پروژه نمای پارامتریک پیش از ساخت

در طراحی نمای پارامتریک تلفیق نتایج ارائه شده توسط نرم‌افزار Grasshopper و تخمین هزینه‌ها و لیست مصالح مورد نیاز (Material Take-Off ,MTO) استفاده مفید از بخش داده محور برنامه‌های پارامتریک را باعث می‌شود. به عبارت دیگر این نرم‌افزار علاوه بر اینکه ابزار قدرتمندی برای خلق، تنظیم و سنجش احجام دارد، اطلاعات مربوط به هر عملیات انجام شده را نیز ذخیره می‌کند و می‌تواند آن‌ها را در قالب ابعاد، مقادیر و اطلاعات هندسی مورد نیاز ارائه دهد. از این اطلاعات می‌توان برای ترسیم و توضیح نقشه‌ها و نمودارها استفاده کرد و یا آن را صرفا به عنوان بخشی از خروجی، در جداول نتایج نمایش داد. همچنین می‌توان از نرم افزار Grasshopper برای حصول داده‌های بسیار جزئی از جمله ابعاد پانل‌ها، اندازه برش، تعداد پانل‌ها با مشخصات مشابه و تعداد پانل‌های منحصر به فرد استفاده کرد. علاوه بر این در صورتی که برآورد هزینه‌های پروژه به طور مداوم و همزمان با پیشرفت مراحل طراحی انجام شود، سرمایه‌گذاری اولیه برای تهیه مدل سه بعدی پارامتری باعث کاهش زمان و هزینه مورد نیاز برای به روز رسانی قیمت‌ها شده و توجیه پذیر خواهد بود، در واقع همزمان و مطابق با تغییرات پروژه، لیست موارد مورد نیاز(MTO) و برآورد هزینه‌ها نیز به طور خودکار و با سرعتی برابر با سرعت تغییرات طراحی، تصحیح می‌شوند.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

تکرار مراحل طراحی پارامتریک نما

هنگامی که مهندس نما در مراحل ابتدایی روند design-assist معرفی می‌شود، روند طراحی احتمالا مراحل تکراری بررسی و تصحیح را طی می‌کند، که فرصتی در اختیار مشاور قرار می‌دهد تا محدودیت‌های مربوط به مواد اولیه یا سایر مشکلات احتمالی را بررسی کند. ابزارهای پارامتریک می‌توانند در تحلیل موارد زیر و قیمت گذاری در روند طراحی مفید واقع شوند:

• مدول بندی بهینه: انتخاب بهینه ترین روش تقسیم بندی سطوح نما با استفاده از روش‌های آزمون و خطا
• آنالیز انحنای قطعات: بررسی میزان انحنای قطعات در سطوح منحنی
• محدودیت‌های ابعاد: ارزیابی پانل‌ها برای قرار گرفتن در محدوده ابعاد تعیین شده
• کاهش تنوع: تلاش برای افزایش قطعات مشابه به جای قطعات منحصر به فرد و متفاوت
• اتوماسیون مراحل مدلسازی: تنظیم نرم‌افزار برای تکرار مراحل طراحی در محیط مدل سه بعدی

مهندسی نما پارامتریک

• ابزارهای پارامتریک می‌توانند در زمینه محاسبات سازه‌ای پروژه در تکمیل مراحل طراحی موثر باشند. از جمله این تاثیرات می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• تحلیل مدل: سرعت بخشیدن به ساده سازی، تقسیم سازه به قطعات، سطوح و خطوط برای وارد کردن به نرم‌افزارهای تحلیل و طراحی سازه‌ای
• بررسی مقایسه مراحل تکرار شده: پردازش سریع و همپوشانی مراحل تکراری
• مجسم ساختن نتایج تحلیل: مجسم ساختن مدل سازه‌‌ای و نتایج حاصل از تحلیل آن توسط نرم‌افزار جهت بررسی و اعمال تغییرات لازم برای تولید و ساخت
  تولید قطعات نما
• تولید اتوماتیک جزئیات که ممکن است روش محاسبه مشابهی داشته اما در شرایط متفاوت مقادیر متفاوتی داشته باشند، مستند سازی مراحل طراحی و ساخت را سرعت می‌بخشد. این در حالی است که مستند سازی بدون جزئیاتی که به طور اتوماتیک تهیه شوند، فرایندی زمانبر بوده است. از جمله جزئیات مورد نیاز در مراحل ساخت می‌توان به این موارد اشاره کرد: الگوی برش شیشه‌ها، حداقل ابعاد بلوک‌ها برای ساخت شیشه، جزئیات مربوط به انکرها، گره‌ها و …

ساخت قطعات نما پارامتریک

مدل پارامتری می‌تواند پیش از آغاز نصب و برای آموزش کارکنان مورد استفاده قرار گیرد. با این مدل همچنین می‌توان سایر فعالیت‌های مربوط به مراحل ساخت و ساز در محل پروژه را مدیریت و پشتیبانی کرد:

ساخت مجازی: هندسه پروژه که با دقت بالا و جزئیات به صورت سه بعدی و پارامتریک مدل شده است، چگونگی انجام مراحل نصب را مشخص می‌کند این در حالی است که یکی از موانع جدی هر پروژه و به طور خاص برای پروژه‌هایی که دارای هندسه‌ای پیچیده‌ هستند، ساختار غیر معمول و روش‌های نصب غیر متعارف است.
نقشه‌برداری و برآورد داده‌ها : مختصاتی محل‌هایی همچون محل قرار گیری انکرها که با استفاده از لیزر و در محل پروژه اندازه گیری ‌می‌شوند احتمالا با مقدار تئوری شان در مدل مطابقت نخواهند داشت. این عدم تطابق با استفاده از ابزارهای پارامتریک قابل سنجش و مقایسه است. اصلاحات جهت کاهش این اختلاف نیز می‌توانند از طریق این ابزارها صورت گیرند.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

ساخت مجازی:

درواقع برای پروژه هایی که دارای ساختار پیچیده ای هستند، ساختار غیرمعمول و روش های نصب غیرمتعارف، یکی از موانع جدی برای پروژه می باشند. که در اینجا هندسه پروژه که با دقت بالا و جزئیات به صورت سه بعدی و پارامتریک مدل شده است، نحوه ی انجام نصب را مشخص می کند.

نقشه برداری و برآورد داده ها در نمای پارامتریک :

تعیین مختصات محل هایی که با استفاده از لیزر و در محل پروژه اندازه گیری می شود، که احتمالا با اندازه های آن در تئوری مطابقت ندارد. و درواقع این عدم تطابق توسط ابزارهای پارامتریک قابل سنجش و مقایسه هستند، که همچنین می توان توسط این ابزارها اصلاحات صورت پذیرد.

ساخت نمای پارامتریک با تکنیک های سنتی

در دماوند، گروهی از معماران ایرانی، با الگو گرفتن از تکنیک هایی سنتی آجر چینی ایرانی، موفق به ساخت یک نمای پارامتریک شده اند. همانطور که در ابتدای مقاله به آن اشاره شد، ایران پیشینه ای قوی در ساخت سازه ها و ساختمان های آجری دارد و مصالحی همچون خاک رس و آهک، که مصالح بومی هستند، امکان خلق این آثار را به وجود می آوردند. یک عامل برای خلق همچین اثری، زاویه ی قرارگیری آجرها نسبت به یکدیگر است. که در این اثر با بررسی الگوهای مختلف به الگویی دست یافته اند که زاویه آجرها نسبت به یکدیگر ۹تا۲۷ درجه متغییر هستند.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

معماری پارامتریک و معماری سنتی

همان طور که همه ی ما می دانیم، در هر سبک از معماری به ابزارهایی نیازمند هستیم و با اینکه بین ابزارهای ایجاد معماری سنتی و معماری پارامتریک تفاوت ها و فاصله های زیادی وجود دارد، ولی در نوع پاسخ دهی به عوامل، می توانیم شباهت های زیادی را در آن ها پیدا کنیم، که این شباهت ها تحت یک نظام و ساختار هستند. و هر دو سعی در حل نیازهای محیطی دارند.شباهت این دو سبک را می توان این گونه بیان کرد که در واقع برای خلق یک اثر، مجموعه ای پارامترها توسط طراح به سیستم هوشمند داده می شود و با پردازش سریع و دقیق محصول نهایی در قالب یک خروجی تولید می شود، که در گذشته و درواقع در معماری سنتی، این سیستم هوشمند، مغز انسان است و در معماری پارامتریک، این سیستم هوشمند، کامپیوتر است.

نمای جی اف ار سی (gfrc – grc) به عنوان نمای پارامتریک

جی اف ار سی (gfrc) یا جی ار سی (grc) از جدیدترین متریال های نمای ساختمان می باشد. این متریال هیچ گونه محدودیتی در تولید قطعات مختلف آن ندارد. طراحان می توانند هر طرح و شکل خاصی را که مدنظر دارند با متریال جی ار سی (grc) طراحی و اجرا کنند. انواع طرح های سه بعدی، طرح ها و شکل های خاص و هر گونه شکل و طرحی که مدنظر باشد با جی ار سی قابل اجرا می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر کلیک کنید.

نمونه های نمای پارامتریک

برای آن که بیشتر و بهتر با این سبک آشنا شوید و شناخت پیدا کنید، در اینجا چند نمونه از طراحی های نمای پارامتریک را به شما معرفی می کنیم.

معماری مرکز فرهنگی حیدر علی اف – زاها حدید

این بنا که در باکو، پایتخت آذربایجان قرار دارد، توسط معمار برجسته، زاها حدید طراحی شده است، که مرکز فعالیت های گوناگون فرهنگی و هنری می باشد. خلاقیت در طراحی نما باعث شده است که این ساختمان به یک ساختمان خاص و منحصر به فرد تبدیل شده و مورد توجه همگان قرار بگیرد. با نمای پارامتریک می توان طرح هایی منحصر به فرد ایجاد کرد.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

استادیوم آشیانه پرنده پکن

این اثر زیبا و باشکوه که در تصویر میبینید، در چین بنا شده است. که با استفاده از المان های پیچیده ی فولادی ساخته شده است. این استادیوم با توجه به شکل و طرحی دارد کاملا متمایز از سایر استادیوم ها است. مسلما شهرت و نام این ورزشگان به خاطر طرح خاص و نمای منحصر به فردی که دارد بهتر در خاطر افراد باقی می ماند.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

ایجاد شکل مجسمه با نمای پارامتریک

این بنای خلاقانه ای را که در تصویر میبینید توسط بتن و در چین خلق شده است و برای ساخت آن از یک قالب یونولیت استفاده شده است و اگر دقت کنید میبینید که بر روی نما، مائو را به تصویر کشده اند. صفحات جدا از هم و درگیر شده با هم به صورت پیچیده، سطح بیرونی نما را دربر گرفته و از دور که به ساختمان بنگریم، شبیه یک مجسمه شده است. همچنین استفاده از شیشه به سطح بتن استحکام می بخشد که این خود منجر به ورود نور طبیعی به داخل می باشد.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

نمای پارامتریک مجموعه ی ورزشی

نمای پارامتریک نمایی است که آن را می توان برای ساختمان های با کاربری ها مختلف به کار برد. با این نمای خارق العاده ساختمان ها ارزش بیشتری می گیرند و بیشتر مورد توجه هستند. همانطور که مشاهده می کنید در شکل زیر نمای پارامتریک برای یک مجموعه تفریحی و ورزشی طراحی و اجرا شده است. این نما ساختمان را کاملا خاص و منحصر به فرد کرده است.

نمونه ای از طراحی نمای پارامتریک

منابع:inabco.ir-alumglass.com

شاید مطالعه این مطالب را نیز دوست داشته باشید:

ویژگی های نمای کلاسیک یا رومی

طراحی نمای ساختمان با آجر و ویژگی های آن

ضوابط شهرداری طراحی نمای ساختمان