درس واره شماره 18- معماری غیر خطی، سازه غیرخطی

در دو دهه ‌اخیر، ‌شاهد گرایش تعدادی از معماران (‌كه برخی از آن ها شهرت جهانی دارند) به سبك خاصی از طراحی هستیم كه در ادبیات معماری از آن با عنوان معماری غیرخطی Nonlinear Architecture یا معماری سیال Fluid Architecture نام برده می شود. فرم های دارای معماری غیرخطی عموماً ‌دارای سه مشخصه‌ مشترك به شرح زیرند: 

1. دارای فرم توپولوژیك Topological هستند به عبارت دیگر برای بررسی فرم آن ها باید از اصول توپولوژی استفاده كرد. توپولوژی شاخه ای از ریاضیات است كه قوانین حاكم بر شكل ها و حجم ها را مورد بررسی قرار می دهد. اجسام مورد مطالعه در این علم،‌ تنها اَشكال كلاسیك و متعارف (‌مثل صفحه، ‌كره، ‌رویه های معمولی و...) ‌نیستند بلكه همه اَشكال طبیعی را می توان مورد مطالعه قرار داد؛ شكل هایی مثل قوری،‌ كوزه، شكل حاصل از تقاطع چند خیابان و ... در توپولوژی. حالت های مختلفی را برای یك جسم می توان متصور شد و در هر لحظه می توان این حالت ها را تعریف كرد. مثلاً اگر فرض شود پروژه معروف موزه گوگنهایم اثر فرانگ گه ری شكل یك كاغذ مچاله شده را به معرض نمایش می گذارد. توپولوژی بیان می كند كه این سطح مچاله شده همان سطح مربع مستطیل یك كاغذ صاف است و می توان ارتباط بین این دو حالت از كاغذ را با فرمول های ریاضی بیان كرد. ‌

Enzo Ferrari Museum,Future Systems & Shiro Studio Yellowtrace

 Enzo Ferrari Museum, Future Systems & Shiro Studio Yellowtrace

Zaha Hadid, Cultural Center Space Frame

Topological Insulators

2. در این پروژه ها، ‌از ادوات الكترونیكی و ارتباطی در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده می شود، به طوری كه وقتی فرد به داخل یكی از این ساختمان ها وارد می شود احساس می كند در یك دنیای مجازی قرار گرفته است. مثلاً با دست زدن به دیواره نازك یك نمایشگاه، تصاویر مختلفی در آن ایجاد می شود یا بسته به وضعیت رفتاری افراد داخل ساختمان و تعداد آن ها (‌كه توسط سنسورهای الكتریكی كنترل می شوند)، موزیك مناسبی انتخاب و پخش می شود.

Frank Gehry, Guggenheim Museum

Frank Gehry, Guggenheim Museum

3. در طراحی همه ‌این پروژه ها، ‌از نرم افزارهای پیشرفته سه بُعدی سازی و ایجاد انیمیشن در مقیاسی گسترده استفاده می شود. به گونه ای كه بدون این نرم افزارها،‌ طراحی،‌ ساخت و اجرای این ساختمان ها غیرممكن است. 

قضاوت كردن در مورد معماری غیرخطی بسیار مشكل است و این پرسش معروف كه "آیا معماری نوعی هنر است یا برطرف كننده‌ نیازهای انسان و دارای مقیاس انسانی؟" در مورد معماری غیرخطی نیز مطرح است. 

كاربرد فن آوری های پیچیده در داخل این گونه ساختمان ها و نیاز به ابداع روش های جدید برای ساخت و تكمیل آن ها به گونه ای است كه آن ها را بیشتر به صورت تجسم فن آوری امروزی و نماد پیشرفت بشر در ابداع ساز و كارهای پیچیده در آورده است، تا نمایی از یك معماری انسانی. 

مسلماً از لحاظ هنری،‌ فرم هر كدام از این ساختمان ها فریبنده و جذاب است و هر یك از آن ها می تواند به معروفیت مكانی كه در آن احداث شده منجر و حتی باعث جذب درآمدهای توریستی شود.

معماری غیرخطی چیست؟ 

از دهه‌ 90 میلادی به این طرف،‌ شاهد ظهور و پیدایش فرم های عجیب و غریب قارچی شكل روی صفحات مجلات معتبر (‌معماری) هستیم، فرم هایی كه معماری دیكانستراكشن (‌ساختارشكن)، كه زمانی سر و صدای زیادی به پاكرده بود، در مقابل آن ها به یك اسباب بازی شكسته و بچگانه می ماند و انسان با مشاهده آن ها بی اختیار از خود می پرسد: "آیا این ها واقعاً معماری به حساب می آیند؟" 

با این همه،‌ مدتی بعد از پیدایش این ایده های عجیب و غریب و تخیلی، كه زمانی غیرواقعی و غیرممكن به نظر می رسیدند، ‌اكنون روزی نیست كه عكس های شكل ساخته شده و نهایی این ساختمان ها و جزئیات نقشه های اجرایی آن ها در مجلات و كتاب های مختلف به چاپ نرسند. 

از سوی دیگر، ‌به نظر می رسد معماران، ‌از ناشناخته ترین تا مشهورترین آن ها، همگی با استفاده از نرم افزارهای گرافیكی و كامپیوتری مشغول خلق حجم های حباب مانند و توپولوژیك هستند. منتقدان معماری نظر چندان خوشی نسبت به این نوع معماری و ساختمان هایی كه بر اساس آن ساخته شده اند ندارند و معمولاً از آن ها به عنوان (سیب زمینی) ‌یا (معماری‌آبكی) ‌نام می برند.

Deconstructivism In Architecture

شاید بهترین و مناسب ترین تعریف برای این نوع معماری را چارلز جنكس Charles Jencks،‌ پدر پست مدرنیسم ‌ارائه كرده باشد كه با ظرافت و زیركی از شكل های بی سر و ته تولید شده توسط كامپیوتر با عنوان اَشكال غیرخطی یاد كرد و بلافاصله بعد از این تعریف،‌ ویرایش بعدی كتاب پرفروش خود را با عنوان پارادایم تازه در معماری منتشر كرد. شاید هنوز خیلی زود باشد كه بتوان از معماری غیرخطی به عنوان یك سبك یا روش در معماری نام برد.

Charles Jencks, Architecture, Baltimore-United States, 1939

Charles Jencks, Cosmic Garden Lead

غیر خطی بودن با كدام هندسه تعریف می شود؟

می توان به طور خیلی مختصر یك رویه غیرخطی را این گونه تعریف كرد: رویه ای كه در راستاهای مختلف به شدت خمیدگی پیدا كرده است. مقدار انحنای این گونه رویه ها به مقدار قابل ملاحظه ای از انحنای شكل های شناخته شده معماری (‌مثل هذلولی های سهمی وار یا اَشكالی نظیر فرم های زین اسبی كه فلیكس كاندلا Felix Candela به كرات در طراحی های خود به كار برده) ‌بیشتر است.

Loceanografic by Felix Candela

ور رفتن با چنین شكل هایی تنها به كمك نرم افزارهای قدرتمند رایانه ای امكان پذیر است و معمولاً برای خلق كردن آن ها نرم افزارهایی به كار برده می شوند كه هیچ گونه ارتباطی با معماری ندارند. به عنوان مثال، ‌طراحی موزه بیلبائو اثر فرانك گه ری،‌ با نرم افزار CATIA انجام شد كه در اصل برای استفاده در صنایع هوا – فضا طراحی شده است. علاوه بر این ها، ‌نرم افزارهای گرافیكی و تولید انیمیشن در مقیاس گسترده ای در معماری غیرخطی به كار برده می شوند. 

در واقع،‌ خم ها و منحنی ها، ‌مدت ها پیش از پیدایش نرم افزارهای رایانه ای، در معماری معاصر وجود داشته اند. به عنوان مثال، ‌می توان از فرودگاه مشهور نیویورك اثر سارینن Saarinen یا اپرای سیدنی اثر اتزن Utzon نام برد. بنابراین،‌ قبل از ادامه‌ بحث،‌ لازم است تفاوت های میان پروژه های بالا و پروژه های غیرخطی مشخص شود.

New York Airport, Eero Saarinen, 1956-1962

خم ها و انحناهای چشم نواز موجود در پروژه های ذكر شده، ‌اولاً تابع روابط خشك و غیر قابل انعطاف سازه ای و ساختمانی هستند و از قانون گرانش (زمین)‌ پیروی می كنند. ثانیاً‌ در هر یك از آن ها نوعی ارتباط استعاره ای بین شكل پروژه و دنیایی كه در آن زندگی می كنیم مشاهده می شود. مانند "گل جزیره‌ كشتی" (اپرای سیدنی)‌ یا "پرنده بلند پرواز" (‌فرودگاه نیویورك)‌. 

رویه های غیرخطی،‌ كاملاً با مفاهیم معمول ساختمانی بیگانه اند: اگر "فرودگاه پرنده" سارینن به آرامی از روی زمین اوج می گیرد و در هر لحظه تحت تأثیر نیروی جاذبه قرار دارد (‌ماهی) یا (‌معده) ‌اثر فرانك گه ری در خلاء و به دور از اثرات نیروی جاذبه قرار می گیرد. 

فرم های غیرخطی محتوای دقیق استعاره ای ندارند. آن ها یادآور ابرهای آسمان هستند كه هركس می تواند تعداد زیادی شكل متفاوت در آن ها ببیند. 

جالب است بدانیم یكی از اولین پروژه های غیرخطی، كه به وسیله‌ كوپ هیملبلاو Coop Himmelb(l)au ارائه شد. دارای این عنوان بود "ابرشماره 9"‌،‌ نوعی وداع با یك پست مدرنیست،‌ آخرین استعاره.

Coop Himmelblau

مجله‌ طراحی معماری (AD)‌،‌ از این پروژه با این عنوان نام می برد: "ساختمانی كه نمی خواهد یك ساختمان باشد" یعنی ساختمانی كه نمی خواهد در مقایسه با كلیه‌ ساختمان هایی كه در تاریخ معماری ساخته شده اند، به عنوان تجسم فرم ها و سبك های مرسوم معماری در نظر گرفته شود. 

این اشتیاق در خلق فرم های نامتعارف، ‌بدون شك نشانه ‌تمایل شدید به پیشتاز بودن در طراحی است. در واقع، طرفداری از معماری غیرخطی،‌ بیانگر درك معماران غیرخطی از فضای مدرن است، گویی كه قبلاً‌ هیچ سبك معماری وجود نداشته است. آن ها از به كاربردن علایم،‌ نشانه ها و نامگذاری ها،‌ به صورتی كه مرسوم است، ‌خودداری می كنند. بنابراین، شاه كلید همه فن حریف جنكس (‌استدلال هایی مانند این (معماری) به چه چیزی شبیه است؟ یا این (معماری) چه چیزی را برای ما تداعی می كند؟)‌ برای توصیف ساختمان های دارای معماری غیرخطی كاربرد ندارد. 

با وجودی كه معماری غیرخطی برای نظریه پردازان و فرهنگ شناسان معماری هنوز یك موضوع قابل بحث و جدل تلقی می شود،‌ هیچ گونه ایدئولو‍ژی خاصی را به معماران ارائه نمی كند. 

معماری غیرخطی نمی تواند به عنوان (ایسم) ‌بعدی یا زبان (معماری) آینده شناخته شود، ‌بلكه تنها می توان آن را به نوعی تغییر در درك و بینش نسبت به فضای پیرامونی دانست. 

بنابراین،‌ برای درك معماری غیرخطی لازم است نظرات پایه گذاران این سبك معماری مورد بررسی و موشكافی بیشتر قرار بگیرند.

پُل ویریلیو Paul Virilio: "دیگر چیزی به نام فضا وجود ندارد"

یكی از رادیكال ترین توصیف ها درباره‌ جهان پیرامون ما،‌ توسط پُل ویریلیو، ‌رئیس مدرسه تخصصی معماری در پاریسارائه شده است. به گفته او در عصر حاضر وسایل ارتباطی با امواج الكترومغناطیسی سروكار دارند و این امواج می توانند علائم خبری را با سرعتی نزدیك به سرعت نور منتقل كنند. در مقایسه با آن ها، فواصل و اندازه ها در سیاره‌ ما (‌با محیطی درحدود چهل هزاركیلومتر) بسیار كوچك اند. با امكان پذیر بودن ارسال آنی پیام ها و اخبار، ‌هر فاصله ای در روی زمین كوتاه جلوه می كند. 

ویریلیو شرایط حاضر را به كمك مفهوم "همزمانی" این گونه بیان می كند: (همزمان بودن به مفهوم حضور داشتن در هر اتفاق و حادثه ای است كه در نقطه ای بسیار دور از شما اتفاق می افتد، مكانی كه ممكن است از لحاظ موقعیت شب و روز درست در نقطه‌ مقابل مکان شما باشد. به عبارت دیگر، ‌همزمانی عبارت است از حضور در یك نقطه در همان لحظه ای كه یك اتفاق در آن جا به وقوع می پیوندد.) ویریلیو برای مثال از جنگ اول خلیج فارس به عنوان اولین جنگ انجام گرفته با خصوصیت همزمانی نام می برد،‌ چون همه ‌برخوردهای متقابل و نیز مسیر همه‌ موشك های شلیك شده، از یك مركز رایانه در آتلانتای جورجیا كنترل می شد. با وجود این، طی دو دهه كه از "طوفان صحرا" ‌می گذرد،‌ فن آوری های دارای مشخصه همزمانی به تدریج جزئی از زندگی روزانه‌ عده ‌زیادی از مردم دنیا شده اند و این موضوع بدون شك در نحوه تعریف و درك آن ها از فضا، خود را نشان می دهد.

Paul Virilio, Theorist & Urbanist, Paris-France, 1932

Paul Virilio Design

"پخش زنده"‌ در تلویزیون یعنی ما می توانیم ناظر یا تأثیرگذار بر اتفاقاتی باشیم كه صدها كیلومتر دورتر از ما رخ می دهند. به عبارت دیگر، ‌فاصله ‌فیزیكی تقریباً ‌معنی خود را از دست داده است. با چنین عباراتی،‌ ویریلیو بر این نكته تأكید دارد: "فضا به جایی رسیده است كه دیگر نمی تواند وجود داشته باشد." 

این عبارت دلهره آور به نحو مأیوس كننده ای در تعریف مفهوم فضا ناتوان است و چیز زیادی را توضیح نمی دهد. 

عبارت دقیق تر و كامل تر آن،‌ محدوده شكنی است كه اثرات فن آوری اطلاع رسانی بر فضای معماری را بررسی می كنند، و به صورت گسترده توسط منتقدان معماری به كار گرفته می شود. 

محدوده شكنی، جابه جایی مرزهای پیشینی است كه با سرعت حركت یك جسم تعریف شده اند؛‌ موقعیت جدیدی كه در آن سوال هایی مانند "كجا" ‌و "‌به چه فاصله" بدون پاسخ باقی می مانند.

شاید بهتر باشد به جای صحبت از "كوچك شدن فضا"‌‌،‌ تعبیر"ارزش شكنی مفهوم مكان" به كارگرفته شود؛ هنگامی كه یك مكان دارای مرزهای مشخص، و محدوده از پیش تعیین شده در معرض نفوذ و تخریب محدوده های دیگر قرار می گیرد، گویی آن ها از میان محدوده مزبور جوانه می زنند، و سبز می شوند. 

فضای محدوده شكنی شده، به گونه ای است كه گویی جز جزء شده و سپس از نو بنا شده است و ساكنان آن این موضوع را با احساس حكمفرما بودن شرایطی كاملاً ‌ناپایدار بر آن تجربه می كنند. ویریلیو به وضوح احساسات آن ها را توصیف می كند: (زمین بعد از این نقش یك محافظ را ایفا نخواهد كرد و به یك فضای خطرناك،‌ غیرقابل اعتماد، بی شكل و نامحدود، مشابه سطح اقیانوس،‌ تبدیل خواهد شد.) از نظر معماری برای توصیف این محیط‌،‌ یك محدوده ‌بسته، كه استعاره سلول محافظ است، برای آن تعبیر مناسبی به نظر می رسد.

Espana Pavilon, Jacques Ferrier Design

چون محیط اطراف سلول محافظ خشن و دائماً در حال تغییر است. در نتیجه، سلول به هیچ نقطه ای متصل نیست. هیچ پایه و تكیه گاهی ندارد و تنها یك حجم شناور است. هدف نهایی در فرم آن، ‌ایفای نقش محافظ برای ساكنان داخل آن است. سلول محافظ به وسیله‌ یك صفحه‌ محافظ،‌ كه در تمام جهات امتداد یافته،‌ پوشانده می شود. در واقع، سلول محافظ در یك فضای همگن و در حالت بی وزنی قرار دارد؛‌ جایی كه در آن بالا یا پایینی وجود ندارد. 

این نوع معماری كاملاً در تضاد با فرم های كلاسیك تقارن و روابط ثابت از پیش تعریف شده است. پایه و اساس آن، ‌ایجاد یك پوسته برای محافظت (محتوای داخلی آن‌)‌ در برابر اثرات خارجی است. اما،‌ در این جا با یك پارادوكس مواجه می شویم: ‌همین تصویر ارائه شده از معماری غیرخطی نیز گاهی به فرم های قابل تغییر دیگر تبدیل می شود؛‌ گاهی به شكل منظره،‌ گاهی به شكل نوعی ساختار زمین شناسی و زمانی نیز به صورت یك پناهگاه حیات وحش متجلی می شود. در حقیقت،‌ سلول محافظ بازتابی از محیط اطراف خود یا محیطی است كه خودش به وجود می آورد.

Singapore University of Technology & Design ,Unstudio & DP Architects

Jacques Ferrier Design

Gherkin tower, Norman Foster, London- England, 2001-2003