« مقدمه»
هیچ گاه از هیچ چیز تقلید مکن، مگرفرم های طبیعی
از ابتدای تمدن بشری، دنیای پر جاذبه طبیعی منبعی بسیار غنی برای نو آوری و الهام بخشی بزرگ ترین نقاشان، مجسمه سازان، موسیقی دانان، فیلسوفان، شاعران، طراحان و مهندسان بوده است. صدای حرکت آب در رودخانه، رنگ های خیره کننده رنگین کمان، ریتم منظم برخورد امواج دریا با صخره های اطراف آن فریبندگی بوی خوش گل های سرخ، ساختار هوشمند کندوی عسل، غنای رنگ در فصل پاییز، آسمان زیبا به هنگام طوفان و شکسته شدن نور خورشید در یک روز برفی زمستانی تنها تعداد اندکی از عجایب طبیعی اند که باعث الهام بخشی و نو آوری در آثار دست ساخت انسان شده اند. تعجب برانگیز نخواهد بود اگر بگوییم که دنیای طبیعی پیرامون ما در حال حاضر به سطح بالایی از توسعه در طول میلیون ها سال تکامل تدریجی خود رسیده است و دنیای امروز از دوران تغییرات طولانی عبور کرده است تا به سطحی از زیبایی که ما امروزه آن را می‌بینیم و درک می‌کنیم، دست یابد. در این فرآیند، فقط کارا ترین، قوی ترین و قابل انعطاف ترین فرم های طبیعی در طول میلیون ها سال باقی مانده اند.

در تکوین دنیای امروزی، میراثی چند میلیون ساله از پیشرفت هایی که در طول سالیان دراز حاصل شده است، وجود دارد. ارسطو، فیلسوف دوران باستان، از نخستین افرادی بود که در مورد طبیعت به عنوان منبع عظیم الهام بخشی نوشت. او بیان کرد که زیبایی عملکردی حتی در مخلوقات بسیار کوچک نیز وجود دارد. در اکثر موارد ما از طبیعت از طریق احساس زیبایی طبیعی با استنشاق بوی خوش، رنگ، شکل، فرم و صدا الهام می‌گیریم. غالب اوقات بدون جستجو برای معنای عمیق تر و بدون سوال از فرم های طبیعی، به طور حسی از ذات طبیعی خود پیروی می‌نمائیم و اصوات، رنگ ها و فرم هایی را که ما را احاطه کرده اند، تقلید می‌کنیم. بدون شک تعدادی از بهترین قطعات موسیقی کلاسیک و بهترین آثار نقاشی از این طریق خلق شده اند.

بخشی از مطالب:

فصل اول

بخش ۱ :
سازه های طبیعی
این امر تقریبا قطعی است که سازنده های ابتدایی که توسط انسان های ماقبل تاریخ مورد استفاده قرار می‌گرفتند، فرم های طبیعی بودند. بیش از آن که انسان بتواند دنیای اطراف خود را مطابق با خواسته ها و نیازهای خویش تغییر دهد، برای رفع احتیاجاتش از غار ها به عنوان سر پناهی برای محافظت در برابر عوامل طبیعی،از درختان برای محافظت در برابر حیوانات درنده و یا محلی برای مخفی شدن به هنگام شکار و همچنین از درختان سقوط کرده برای عبور از رودخانه ها و سیلاب ها استفاده می‌کرد.شاید اجداد ما بدون درک واقعی فرم های طبیعی،از یکی از بهترین معلمان یعنی طبیعت، استفاده از فرم های سازه ای موجود در آن را می‌آموختند. طبیعت برای اطمینان از این که سازه ها به خوبی پاسخگوی اهداف عملکردی شان می‌باشند یا خیر، روش مخصوص به خود را دارد، هر چیزی که به اندازه کافی قوی نیست محکوم به نابودی است. به عنوان مثال فرسایش در غارها به تدریج ابعاد دهانه غار ار افزایش داد که صخره روی آن می‌بایست این دهانه را بپوشاند، نتیجه اینکه در اثر تنش زیاد، سقف غار فرو می‌ریخت، یا در مورد درختانی که ریشه های آنان به اندازه کافی در زمین فرو نرفته باشد، با وزش بادهایی قوی از بین می‌روند. بیش از صدها هزار سال انسان اولیه به تدریج از یک مصرف کننده بدون تفکر آن چه طبیعت در اختیار وی قرار می‌داد، به یک موجود فنی و تکنیکی تبدیل شد که می‌توانست برای مشکلات و مسائل خود راه حلی را بیابد. در این مرحله گذار و تحول انسان اولیه، انسان از طبیعت تقلید می‌کرد و پس از آن به قبول و پذیرش نمونه هایی از دنیای طبیعی پرداخت.

این آموزه ها امروزه هم بیان می‌شوند و مورد استفاده قرار می‌گیرندو طیف وسیعی از دانش مربوط به کارایی سازه ای و تمرینات عملی به شکل فرم های زیبا و طبیعی را شامل می‌گردند. سلول هر موجود زنده ساختاری دارد و باید فرم سازه ای مشخصی داشته باشد. در استفاه از فرم های مناسب برای عملکردهای مشخص، طبیعت نیز مانند طراحان ساختمان با مجموعه ای از مسائل و مشکلات روبروست. یک فرم قوی تر و پایدار تر ممکن است مقاومت بیشتری را برای موجود زنده فراهم کند ولی در عین حال نیاز به مواد خام بیشتری داشته باشد(که ادامه این کار به دور باطل می‌انجامد. جایی که وزن بیشتر نیاز به سازه ای مقاوم تر برای آنکه آن را حفظ کند، دارد و برای پاسخگویی به این نیاز، به وزن بیشتر احتیاج است ).
یک اشتباه جزیی در طرح های طبیعی، نتیجه ای بی رحمانه در پی خواهد داشت. حیوان شکار چی که وزن زیادی دارد و نمی‌تواند به اندازه کافی سریع حرکت کند تا شکار خود را به چنگ آورد، مدت زیادی زنده نخواهد ماند. همچنین شکاری که وزن مناسب نداشته باشد، نمی‌تواند از دست شکارچی در امان باشد. در طبیعت فرم های سازه ای کارا الویت بیشتری دارند، زیرا طبیعت می‌تواند بارهای وارده در یک ساختاررا به روش حسی انتقال دهد و دیگر اینکه طبیعت با کارایی مؤثر یک موجود زنده هیچگونه سازشی ندارد.این امر یکی از کلیدهای موفقیتی است که طراحان ساختمان سعی در به دست آوردن آن دارند.آیا هدف از طراحی بهینه چیزی جز رسیدن به بهترین دستاورد با صرف کمترین سرمایه گذاری است؟
طبیعت ترکیب زیبایی و فرم سازه ای
هنگامی که به یک گل نگاه می‌کنیم، تحت تاثیر بوی خوش و فرم زیبای آن قرار می‌گیریم. ولی اگر با دقت بیشتری به آن نگاه کنیم و در مورد فرم آن تفکر نماییم، شاید بیشتر تحت تاثیر این موضوع قرار گیریم که چگونه یک گل هنگام وزش نسیم نوسان می‌کند، ولی نمی‌شکند و دوباره به حالت اول خود باز می‌گردد. این موضوع در گیاهانی که دارای مفصل هستند، بیشتر به چشم می‌خورد. به دلیل وجود مفصل، این گیاهان هنگام وزش باد، انعطاف پذیر می‌باشند. موضوع جالب توجه این است که با اینکه مصالح سخت کننده در مفاصل به میزان حداقل می‌باشند، در عین حال در کاراترین و مؤثرترین شکل خود بکار برده شده اند. دلیل این امر این است که طبیعت چیزی را هدر نمی‌دهد.

امروزه درس های زیادی برای آموختن در طبیعت وجود ندارد، آموزه های طبیعی به سوی مراحلی عمیق تر و دقیق تر پیش می‌روند. با کوشش و درک قوانین طبیعت و دیدن، احساس کردن، شنیدن و یا استشمام فرم های طبیعی شاید بتوان به زیبایی عملکردی طبیعی دست یافت( به طور مثال زیبایی از طریق حداکثر کارایی در مصالح و فرم حاصل می‌شود).
برای توسعه و پرورش فرم های سازه ای که در طبیعت وجود دارند، قوانین اساسی وجود دارد که می‌توان آنها را در اغلب سازه های نوین به کار برد.
بسیاری از بهترین مهندسان و معماران با استفاده ازاین قوانین طرح های زیبا خلق کرده اند.

هنگام در نظر گرفتن یک فرم طبیعی، معماران سعی کرد در درک تناسبات، فرم های منحنی، شکل و حجم آن را دارند، در حالی که مهندسان قوانین مقاومت مصالح، ایستایی و حرکت در آن را تحلیل می‌کنند و قوانین موجود در آن را برای ایجاد فرم های جدید مورد بررسی قرار می‌دهند. شاید با توضیحات فوق بتوان کلمه ًطبیعت ً را از نمودار شماره ۱ حذف کرد و بجای آن از کلمه ًطراحی ً استفاده کرد.
شاید آنچه مخلوقات طبیعی را بسیار خاص می‌سازد این باشد که کارایی سازه ای و زیبایی فرم در آنها همزمان اتفاق می‌افتد. در تمامی سازه ها بدون استثنا منطقی روشن وجود دارد که به نوعی در مسیر جادویی، فرم های زیبا ایجاد می‌کنند که همگان مشتاق به دیدن و تحسین آنها هستند. تشابه، تناسب و تفاوت هایی را می‌توان بین فرم هایی موجود در طبیعت و فرم های دست ساخته انسان پیدا کرد.
از نظر فلسفی، طبیعت ارتباطی است بین استدلال سازه ای، کارایی، بهترین استفاده از مصالح با توجه به خصوصیات آنها، تناسبات عملکردی و زیبایی شناسانه، رنگ، شکل و حجم در سطحی که دست ساخته های انسان تاکنون به آن حد نرسیده اند. ولی از نظر عملی، بسیاری از ً مفاهیم موجود در طبیعت ً به زیبایی و فرم های ساخته شده کارا ترجمه شده اند. با درک قوانین موجود در طبیعت و کاربرد آنها، انسان توانسته است سازه هایی با کارایی بالا و شکل و تناسباتی ایجاد نماید که می‌توان آنها را ً زیبا ً نامید.هنگامی که زیبایی و کارایی در یک فرم سازه ای با پیروی از قوانین موجود در طبیعت ترکیب می‌شوند، می‌توان ادعا کرد که این نوع از سازه ها کاملا به نمونه های طبیعی نزدیک شده اند.
بخش ۲ :

نمونه های طبیعی
درختان
آن چه که در مورد فرم، زیبایی و ساختار درختان وجود دارد، بسیار منطقی و طبیعی است. با نگاهی دقیق به ساختار یک درخت در می‌یابیم که تنه درخت در پایین پهن تر بوده و شاخه های آن هر قدر به سمت بالا می‌روند، نازک تر می‌شوند. درختان نکات زیادی را در مورد طراحی و ساخت های کارا به ما آموزش می‌دهند. در حقیقت درخت یک طره عمودی بسیار بزرگ است که در یک انتها توسط ریشه های آن نگاه داشته می‌شود. همچنین شاخه ها نیز هر یک طره ای کوچک تراند که به تنه درخت و یا شاخه های بزرگ تر متصل شده اند. در یک طره مقدار تنش در تکیه گاه بیشتر است و به سمت انتهای طره کاهش می‌یابد. با چنین استدلالی، مصالح در طره ها باید در تکیه گاه متمرکز شوند و به سمت انتهای آن کاهش یابند. این چیزی است که به طور واقعی می‌توان در شکل طبیعی درخت مشاهده کرد.

¢تصویر ۳- سلسله مراتب در ساختار یک درخت

¢تصویر ۴- پل طره ای forthدر اسکاتلند

طراحان چنین قانونی را از زمان های بسیار دور در طرح های خود استفاده کرده اند، مانند ماریو سالوادوری که در کتاب با ارزش خود در مورد مهندسی سازه به این امر اشاره کرده است(۱۹۹۰، salvadori).لازم نیست به مهندس معمار و سازه آموزش داد تا محاسبه نماید که تیر طره ای نشان داده شده در تصویر شماره ۵ کارایی ندارد، زیرا چنین فرمی اساسا از نظر زیبایی شناسی ً ناصحیح ً و ًنا خوشایند ً است و دارای آرایش ً غیر منطقی ً است. دلیل اینکه ما می‌دانیم طراحی تصویر شماره ۵ صحیح نیست، چیست؟ آیا به این دلیل نیست که شکل آن را در درختان مشاهده می‌کنیم؟
منطق موجود در ساختار درخت منبع اصلی نوآوری و ابداع در بسیاری از فرم های سازه ای بوده است که تعدادی از آنها در ادامه و فرودگاه استنستد در انگلستان که به شکل ستون های درختی است.

¢تصویر۵ – شکل غلط سازه طره ای          تصویر۶- شکل صحیح سازه طره ای

و…

فهرست مطالب
مقدمه …………………………………………………………………………………… ۴
فصل اول
بخش ۱: سازه های طبیعی …………………………………………………………. ۵
بخش ۲: نمونه های طبیعی ………………………………………………………… ۱۱
بخش ۳: سازه های دارای اسکلت ……………………………………………… ۲۶
بخش ۴: درس هایی از طبیعت برای طراحان ……………………………….. ۳۰
بخش ۵: تقلید از طبیعت ………………………………………………………….. ۳۴
بخش ۶: نتیجه گیری ………………………………………………………………. ۴۷
فصل دوم
بخش ۱: معماری طبیعی …………………………………………………………… ۵۰
بخش ۲: اصل و مبدأ معماری …………………………………………………… ۵۲
بخش ۳: دگرگونی مدرنیسم ……………………………………………………. ۵۷
بخش ۴: انواع سازه ها …………………………………………………………….. ۶۰
بخش ۵: ساختمانی همخوان با باد ……………………………… ………………………..۶۹
بخش ۶: تصویر هایی از ماکت استخر
که از طرح صدف الهام گرفته شده ………………………………………… ۷۱
بخش ۷: خانه جنگل هانگی ……………………………………………………………. ۷۳
فصل سوم
بخش ۱: هندسه فراکتال …………………………………………………………………. ۷۶
بخش ۲: فراکتال های هندسی …………………………………………………………. ۷۹
بخش ۳: نمونه های فراکتال ……………………………………………………………. ۸۲
بخش ۴: خصوصیات اشکال فراکتال ………………………………………………… ۹۰
بخش ۵: فراکتال و معماری معاصر …………………………………………………… ۹۴
منابع و مآخذ …………………………………………………………………………………. ۹۶