طراحی پارامتریک چیست؟ بررسی اصول و روش ها

طراحی پارامتریک چیست؟ معنی طراحی پارامتریک در معماری فضا به استفاده از شکل های منحنی و غیر رایجی که از قوانین موجود در تبعیت نمی کنند گفته می شود. اگر مقاله سبک شناسی در معماری داخلی را مطالعه کرده باشید متوجه می شوید که طراحی پارامتریک برخلاف تمامی سبک های رایج در معماری ساختمان، از فرم آزاد و پیوسته ای استفاده می کند که همزمان با تکرار طرح، تغییر فرم نیز دارد. بنابراین در معماری هر جا نیاز به شکستن قوانین معماری و پیش فرض آن باشد و طراحان بخواهند پای خود را فراتر از محدودیت ها بگذارند، از معماری پارامتریک استفاده خواهند کرد. 

بنابراین در طراحی ویلا و ساختمان های مختلف می توان به کمک سبک پارامتریک از متغیرهای به هم وابسته ای که از طریق معادلات پارامتریک به دست آمده اند استفاده نمود. در ادامه قصد داریم شما را بیشتر با جزئیات، اصول و روش های طراحی پارامتریک آشنا کنیم.

طراحی پارامتریک چه ویژگی هایی دارد؟

طبق تعریف طراحی پارامتریک که در ابتدای مطلب ارائه کردیم حتما متوجه شده اید که شیوه اجرا و ویژگی های آن کاملا متمایز با سایر سبک ها و کانسپت های جالب در معماری است که قبلا بررسی کرده ایم. بنابراین طبیعی است که ویژگی های این نوع سبک و طراحی معماری نیز کاملا متفاوت باشد. در ادامه با مهمترین ویژگی های طراحی پارامتریک خانه آشنا خواهید شد:

• طراحی داخلی معماری پارامتریک نیاز به خلاقیت بالایی دارد چرا که گزینه های طراحی در این سبک چندین برابر است و باید بتواند به شکلی متفاوت اجزای هندسی مختلف را در کنار هم قرار دهد که هم از لحاظ بصری و هم معماری بی نقص باشند

• طراحی های پارامتریک به ما اجازه می دهند تا فرم ها و فرایندهای آزمایشی مختلفی را به کمک برنامه های کامپیوتری تست کنیم. این کار از طریق اعمال محدودیت تکنیکی و ایجاد فرم های پیچیده و در عین حال بهینه سازی فرایند ساخت از نظر سازه ای امکان پذیر می شود.

• طراحی داخلی پارامتریک محدودیت مقیاس و فضایی ندارد به عبارت دیگر شما می توانید ایده های طراحی ویلای خود را برای متراژ بزرگ تا کوچک در این طرح پیاده سازی کنید.

• با طراحی پارامتریک در شهرسازی می توانید تمامی متریال ها را به طور کامل آنالیز کرد، محاسبات سازه ای دقیق انجام داد و فرایندهای ساختمانی و تکنیکی را با دقت بالا به سرانجام رساند.

• از ویژگی های شاخص طراحی شهری پارامتریک می توان به استفاده از متغیرهای خلاقانه و متفاوت به کمک فرایندهای طراحی دیجیتال در برنامه های کامپیوتری اشاره کرد.

• در کشورهای پیشرفته برای استفاده از تمامی قابلیت های طراحی پارامتریک، از ربات ها کمک می گیرند.

• طراحی پارامتریک منزل و کلیه ساختمان های تجاری و اداری با بی نهایت متغیر قابل انجام است. شما می توانید متغیرهای مختلف مثل میزان بودجه، شرایط محل ساخت، اقلیم و غیره را با یکدیگر در نظر بگیرید و با توجه به وضعیت خاص هر پروژه معماری، بهترین راه حل را پیشنهاد دهید.

• اگر مطلب لاکچری ترین خانه های جهان را خوانده باشید، برخی از این خانه ها طراحی منحصربفردی دارند که نه تنها از لحاظ عملکردی و معماری بلکه از لحاظ زیبایی شناختی هم در سطح بالایی هستند.

• از دیگر ویژگی های طراحی پارامتریک می توان به ایجاد حس مینیمالیستی، طراوت و منحصربفرد بودن اشاره کرد.

المان ها و عناصر مختلف طراحی دکوراسیون پارامتریک

طراحی پارامتریک به معماران کمک کرده تا هر نوع المان را صرف نظر از میزان پیچیدگی در طراحی و ساخت بتوانند در فضای داخلی و خارجی مثل نمای ساختمان و محوطه استفاده کنند. اکثر افرادی که با این نوع طراحی آشنایی دارند، طراحی نمای پارامتریک با الگوهای عجیب و غریب را می شناسند. اما همانطور که در ویژگی ها نیز به آن اشاره کردیم در هر جایی صرف نظر از محیط و متراژ می توان از سبک پارامتریک استفاده کرد. در ادامه به برخی از رایج ترین المان های این نوع سبک طراحی بپردازیم:

• میزهای جلو مبلی: 

میزهای جلو مبلی در طراحی پارامتریک شکل و فرم غیر متداول دارند به طوری که بسیار زیبا و خیره کننده هستند اما لزوما به اندازه طراحی های قبلی کاربردی نخواهند بود.

• ساعت دیواری:

ساعت دیواری یکی از المان های بسیار مهم در این نوع معماری است. شما می توانید به سراغ ساعت هایی با طراحی های عجیب و غریب بروید یا حتی همین المان را در طی پروسه ساخت و ساز تولید کنید.

• صندلی:

صندلی ها در سبک پارامتریک بیشتر طبق الگوهای ساختاری بدن تولید شده اند و کاملا ارگونومیک هستند. از طرفی تنوع طرح و مدل این صندلی ها به گونه ای است که سلیقه های مختلف پوشش داده شده اند.

• لوستر و آباژور:

منبع نور و تعیین جای دقیق آنها با توجه به نورگیری هر فضا از اصولی ترین موارد در طراحی ساختمان هستند. اما انتخاب نوع منبع نور و طراحی آن به دلیل تکراری بودن ایده های ساخت چندان مورد توجه نیست. در طراحی پارامتریک به سراغ طرح های خلاقانه و بسیار جدید برای لوستر و آباژور می روند.

• دیوار:

دیوارها در طراحی پارامتریک چند ویژگی بسیار مهم و متمایز از لحاظ نوع تزیینات و فرم در مقایسه با سایر سبک های دکوراسیون داخلی دارند. در این سبک دیوارها فقط نقش جدا کننده یا حایل ندارند بلکه بسته به نوع طراحی می توانند محلی برای نشستن یا قرار دادن وسایل هم باشند. از طرفی دیوارها حالت خشک و استاتیک ندارند بلکه به محیط پویایی می بخشند. همچنین در اکثر موارد نوع دیوار در طراحی پارامتریک سه بعدی است و با طرح های خلاقانه جلوی یکنواخت به نظر رسیدن فضای خانه را می گیرند.

• کانتر:

کانترها بخش جدایی ناپذیر ساختمان هایی مثل هتل و ساختمان های اداری و تجاری است. کانترها علاوه بر اینکه نقطه کانونی فضای داخلی هستند و باید بسیار زیبا و یونیک باشند، به پویایی و انعطاف پذیری فضا هم اضافه می کنند. بنابراین در طراحی لابی می توانید از کانترهای پارامتریک کمک بگیرید.

مزایای طراحی پارامتریک چیست؟ چرا باید این سبک را انتخاب کرد؟

با مطالعه مواردی که تاکنون برای شما شرح دادیم حتما این سؤال در ذهن شما شکل گرفته که با وجود تمامی مزایا و المان های خلاقانه ای که می توان در این سبک استفاده کرد، چه مزایایی در این سبک وجود دارد؟ به عبارتی چرا باید به جای سبک های رایج طراحی معماری ساختمان از مدل پارامتریک استفاده کنیم؟ در ادامه به چند مورد از مهمترین مزایای این سبک از معماری می پردازیم:

• فاکتورهای بسیار زیادی را می توان در پروسه طراحی دخیل کرد:

طراحی پارامتریک به عنوان ابزاری قدرتمند در طراحی داخلی و خارجی همراه با راهکارهای مختلف برای مسائل و چالش های ساختاری، بصری و متریالی شناخته شده است. با اینکه طراحان در اکثر مواقع کاربردی بودن المان های مختلف را در نظر می گیرند اما در این طراحی می توان به شکل همزمان، جنبه های زیبایی شناختی و کاربردی بودن المان ها را در نظر گرفت.

• جنبه دیجیتالی:

تغییرات فناوری تمامی جنبه های صنعت ساخت و ساز را تحت تأثیر قرار می دهد. کل فرایند طراحی در معماری پارامتریک از روش های دیجیتالی برای بهینه سازی، مدل سازی داده ها، تکامل طراحی و انتخاب متریال ساخت و ساز کمک می گیرد که دقت و سرعت را بسیار بالا می برد.

• معماری تطبیقی:

در حرفه معماری فضای فیزیکی با دوام و ماندگاری بالا ساخته می شود. در طی عصر دیجیتال، معماری با نرم افزارهای متفاوتی شکل می گیرد. فرایند معماری باید در کنار جنبه های مختلف طراحی پارامتریک تطبیق پیدا کنند. ایده سازی در این روش کمی فرق خواهد کرد.

• طراحی مدرن، زمینه محور و قابل تغییر است:

در طراحی مدرن که یکی از جدیدترین و شناخته شده ترین سبک های طراحی معماری است، به طراحی کلی، استانداردسازی و طراحی های جمعی و کلی دقت می شود. همچنین در سبک مدرن همه چیز کامل همگن و یکنواخت است اما طراحی پارامتریک، زمینه محور عمل می کند و کاملا سفارشی سازی و متناسب با زمینه است.

• مناسب برای طراحی حرفه ای و معمارانی است که به دنبال ایده های خاص هستند:

همانطور که از اسم طراحی پارامتریک مشخص است، این نوع طراحی وابسته به پارامترهای کنترل شده ای است تا نتیجه دلخواه را ایجاد کنند. عمدتا این نوع طراحی وابسته به نرم افزارها یا ابزارهای دیجیتالی است که اگر با روند کاری آنها آشنا نباشید دشوار خواهد بود.

• مدیریت و رفع مسائل پیچیده طراحی بسیار ساده تر است:

بسته به نوع پروژه معماری، گاهی اوقات پیچیدگی ها و دشواری های زمانبری در ساخت و ساز به وجود می آیند که بر روی سرعت روند انجام پروژه نیز تأثیر منفی می گذارند. اما در طراحی پارامتریک، کلیه متغیرها مثل سایت ساخت، فاکتورهای محیطی، رابط کاربری فضاها و فناوری های ساخت متریال و فناوری های عصر کنونی قابل محاسبه و بررسی هستند.

• طراحی معماری را زیباتر و حرفه ای تر نشان می دهد:

در طراحی های نسل قبل که با کمک کامپیوتر انجام می شوند، محدودیت مدلسازی فیزیکی وجود دارد در حالی که برای مدل های پارامتریک به دلیل خلاقانه بودن مدل ها و احتمال طراحی های پیچیده هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد.

• هزینه طراحی را می توان کنترل کرد:

در معماری پارامتریک چون پارامترهایی که در طراحی لحاظ می شوند به انتخاب ما هستند و پروسه طراحی کاملا کامپیوتری است می توان بر روی هزینه های طراحی کنترل داشت. از طرفی کارفرمایان هم می توانند با کنترل هزینه ها و کاهش خطرات و ریسک هایی که در طی فرایند ساخت و ساز وجود دارد، هزینه های جانبی را هم کاهش دهند.

• گزینه های جایگزین برای یک طراحی مشخص زیاد است:

در طراحی پارامتریک صنعتی می توانید در یک طراحی مشخص تغییرات بسیار زیادی ایجاد کنید. هر المان و هر بخشی از پروژه طراحی طبق متغیرهای بسیار زیادی تعریف شده که هر یک را می توان براساس سلیقه یا شرایط پروژه تغییر داد. با تغییر هر بخش و المان، گزینه های جایگزین زیادی ایجاد می شوند بنابراین می توان از بین گزینه های بیشتری به طرح نهایی دلخواه دست پیدا کرد.

• سرعت فرایند طراحی را بیشتر می کند:

در معماری پارامتریک می توان سرعت طراحی را بیشتر کرد و تصمیم گیری را ساده تر ساخت. بسیاری از کارفرمایان تنها به نتیجه نهایی طراحی انجام شده اهمیت می دهند و چندان به پروسه کاری ندارند. در مراحل انتهایی طراحی که با شیت بندی معماری، طراحی انجام شده به کارفرما نمایش داده می شود، طراحان می توانند با کمک معماری پارامتریک خیلی راحتتر درخواست های کارفرما را اعمال اثر بدهند و تعامل بهتری برقرار کنند.

چطور می توان از طراحی پارامتریک و معماری بیونیک استفاده کرد؟

قبل از هر چیز توصیه می کنیم چنانچه با معماری بیونیک آشنایی ندارید حتما مقاله جامعی که در این خصوص نگارش شده را مطالعه کنید. با توجه به توضیحات این مطلب و نکاتی که در مقاله معماری بیونیک بیان کرده ایم اولین سؤالی که ذهن شما را درگیر خواهد کرد این است که چطور می توان به شکل ترکیبی از این دو سبک استفاده کرد؟ در ادامه با 2 مثال توضیح می دهیم.

1- سالن نمایشگاه Landesgartenschau:

این ساختمان که با الهام گیری از ساختار اسکلت بدن توتیای دریایی ساخته شده بسیار سبک وزن است و طبق اصول معماری بیونیک ساخته شده است. کلیه صفحاتی پلیت مانند در این ساختار حالت در هم تنیده دارند که در کل مقاومت ساختاری را تا حد زیادی افزایش می دهد.

در حالت عادی طراحی و ساخت چنین سازه ای بسیار دشوار است اما به لطف اصول طراحی پارامتریک این روند با طراحی کامپیوتری، استفاده از ربات در ساخت و شبیه سازی ساده شده است. در طراحی کامپیوتری کلیه متغیرهای مربوطه به المان های خلاقانه، کاربردی، سمبولیک یا نمادین و مفید سازه ای در نظر گرفته شده اند و نسبت به یکدیگر سنجیده شده اند. به کمک طراحی پارامتریک، کل فرایند به چندین قسمت مجزا تبدیل شده و برای هر یک طراحی جداگانه ولی مرتبط انجام گرفته است.

2- پاویلیون فیلامنت الیترا در دانشگاه اشتوتگارت:

این سازه با طراحی های نامتقارن یکی از پیچیده ترین و دشوارترین طراحی های معماری را داشته است. طراحی این سازه که از پوسته بال های جلویی سوسک بالدار الهام گرفته شده از لحاظ ساختاری بسیار مستحکم ولی سبک وزن است. ساخت این سازه با این معماری بیونیک به دلیل پیچیدگی بسیار زیاد تنها با طراحی پارامتریک و فرایند ساخت رباتیک که به آن روش Winding می گویند امکان پذیر بود. در ساخت آن از فیبرهای کربنی که از متریال های کامپوزیت جدا شده استفاده کرده اند.

به کمک اصول طراحی معماری پارامتریک و مدلسازی کامپیوتری دقیق توانستند بهترین راهکارها را برای متغیرهای مختلف تعیین کنند. متغیرهایی که در معماری پارامتریک این سازه در نظر گرفته شده شامل خصوصیات ضد آب و خوردگی، دقت ساختاری بسیار بالا، وزن کم و مقاومت بالا و سازگاری با محیط زیست هستند.

جمع بندی مطالب

طراحی نمای پارامتریک، فضای داخلی و کلیه فضاهای خارجی به معماران کمک کرده تا نه تنها به فرایند طراحی و ساخت و ساز سرعت ببخشند، بلکه دقت را بالاتر ببرند و بتوانند با در نظر گرفتن بی نهایت متغیر، پیچیده ترین الگوهای ساخت و ساز را هم پیاده سازی کنند. مزایا و ویژگی های این نوع طراحی معماری باعث شده تا در پروژه های پیچیده با سبک بیونیک تلفیق شود تا در نهایت سازه های خارق العاده و بی نظیر ساخته شوند.