معماری به عنوان یکی از گونه های هنری که خلاقیت، مهندسی و کارایی را باهم ترکیب نموده است، به ابزارها و تکنیک های مختلفی متکی است. پس از ورود تکنولوژی و تعییراتی که همراه خود آورد، معماری در درجات مختلفی تغییر کرد و با ایجاد ارتقای طرح ها و رسم طرح های پیچیده، معماری سنتی را برکنار کرد.
معماری دیجیتال یکی از رشته های جدید و نو در رشته معماری است که تمرکز اصلی آن، استفاده از فناوری های دیجیتال در این زمینه می باشد. استفاده از فناوری های دیجیتال در رشته معماری مزیت های فروانی نسبت به معماری سنتی ایجاد کرده است که یکی از مزایای اصلی آن، افزایش دقت و سرعت در طراحی های پایه و پیچیده است.
یکی از چالش های اصلی در معماری سنتی سرعت کار است که ممکن است معماران را برای چند سال با یک پروژه درگیر کند. این در حالی است که در معماری دیجیتال سرعت و راندمان کار افزایش پیدا کرده است به طوری که شما می توانید یک پروژه چند ساله را در عرض چند ماه به پایان برسانید. همچنین با استفاده از روش ها و اصول معماری دیجیتال، می توانید به راحتی به طراحی های پیچیده با پرداخت هزینه های کمتر دست یابید.
بنابراین به دلیل تغییرات ناشی از تکنولوژی در زمینه معماری، قصد داریم تا در این مقاله به شکل کامل با معماری دیجیتال آشنا شویم.
معماری دیجیتال چیست؟
معماری دیجیتال(digital architecture) به یکی از شاخه های غیرمستقل معماری گفته می شود که فرآیندی است که معماران در آن با استفاده از فناوری های نوین و ابزار های هوشمند، به مدل سازی، شبیه سازی، طراحی و ساخت الگوریتم های خلاقانه می پردازند. این معماری اشاره به ساخت، طراحی و اجرای راه حل های فناوری در تکمیل یک پروژه معماری دارد.
معماری دیجیتال یک روش طراحی است که می تواند طراحی راه حل را بازتعریف کند، پارادایم ها را تغییر دهد و تمرکز را از مشکل کسب و کار به تجربه مشتری تغییردهد. معماران در این روش از معماری، با استفاده از کامپیوتر، شرکت در دوره دکوراسیون داخلی، نرم افزار های مختلف و سایر امکانات فناوری؛ می توانند به راحتی به طراحی و ساخته ایده های خود بپردازند.
این روش به کاربران این امکان را می دهد تا طرح های خود را به شکل سه بعدی مدل سازی کنند، شاخص ها و اندازه هارا ثبت کنند، هزینه هارا کاهش دهند، پروژه را در زمان کوتاه تری به پایان برسانند و پروژه هارا به شکل آسان تری اجرا کنند. معماری دیجیتال مبتنی بر روش، اصول و ساختار منحصر به فرد خود است که بدون آموزش، استفاده از آن امکان پذیر نمی باشد.
معماری دیجیتال چه کار می کند؟
معماری دیجیتال به عنوان یکی از رشته های نو ظهور در معماری، قابلیت های بسیاری را فراهم کرده است به طوری که با استفاده از آن، می توان به طیف گسترده ای از طرح ها و نقشه های پیچیده دست یافت. تعدادی از قابلیت های معماری دیجیتال عبارت اند از:
- طراحی و مدل سازی: معماری دیجیتال قابلیت طراحی و مدل سازی را به کاربران ارائه می دهد. طراحی های سه بعدی و مدل های پارامتریک از دسته کارهای دشوار در معماری سنتی است در حالی که در معماری دیجیتالی، طراحی و مدل سازی به راحتی امکان پذیر است.
- شبیه سازی و ارزیابی: معماران در معماری دیجیتال می توانند المان های مختلفی را مانند صدا، انرژی و نور را شبیه سازی و ارزیابی کنند. این روش به آن ها کمک می کند تا عملکرد ساختمان را از جنبه های مختلف بررسی کنند و در نهایت، پروژه های کامل تری را ایجاد کنند.
- مدیریت داده ها: معماری دیجیتال می تواند یک فرآیند یکنواخت را برای مدیریت داده ها ایجاد کند. این داده ها می تواند شامل اطلاعات ساختمان و پروژه های مختلف باشد به طوری که از طریق آن، همکاری تیمی برای پروژه ها فراهم می شود.
- ساخت دیجیتال: معماری دیجیتال یک نوع فناوری است که امکان ساخت طراحی های دیجیتال مانند پرینت های سه بعدی را از طریق کامپیوتر ها به شما ارائه می کند. همچنین در این فرایند امکان ساخت قطعات پیچیده و سفارشی را نیز برای شما فراهم می کند.
اصول اصلی معماری دیجیتال
معماری دیجیتال یک فرآیند محاسباتی است که بر روی مبدا و تبدیل فرم تمرکز کرده است. معماری دیجیتال بر اساس مفاهیم محاسباتی مانند معماری های توپولوژیکی، معماری های هم شکل، معماری های متحرک، معماری های دگرگونی، معماری های پارامتریک و الگوریتم های ژنتیکی تمرکز دارد که در ادامه با این اصول اصلی آشنا خواهیم شد:
معماری های توپولوژیکی(Topological architectures)
در معماری های توپولوژیکی هندسه با توابع پارامتری نشان داده می شود که می تواند طیف گسترده ای از احتمالات را توصیف کنند. این معماری در معماری دیجیتال باعث ایجاد سطوح پیوسته و بسیار منحنی می شود که توانایی کنترل اشکال را از طریق دستکاری نقاط، وزنه ها و گره ها ارائه می کند.
معماری های هم شکل(Isomorphic architectures)
سطوح ایزومورفیک یا هم سطح یکی دیگر از اصول و مفاهیم معماری دیجیتال است که جهان رسمی گسترده ای را باز می کند. در این اصل، اشیاء با یکدیگر تعامل دارند و از طریق روش های منطقی به هم متصل می شوند. این اصل از معماری دیجیتال باعث ایجاد روابط جدید میان سطوح می شود و امکانات جدیدی را ارائه می کنند.
معماری های متحرک(Animate architectures)
در معماری دیجیتال علاوه بر شبیه سازی های سینماتیک، شبیه سازی دینامیک نیز صورت می پذیرد که بر خلاف سینماتیک، تاثیر نیروها بر حرک جسم یا تعدادی از اجسام را در نظر می گیرد. خواص فیزیکی اجسام مانند چگالی، اصطکاک ایستا و جنبسی نیز در این سبک معماری تعریف شده است که برخوردها و موانع نیز مشخص می گردد.
معماری های دگرگونی(Metamorphic architectures)
تولید فرم های دگرگونی در معماری دیجیتال شامل چندین تکنیک مانند انیمیشن، تغییر شکل فضای باز، استفاده از جعبه های مرزی و سیستم های مختصات است. تغییرات در این اصل بر اساس فریم های کلیدی ثبت می شود و نرم افزار حالت های میانی را محاسبه می کند.
معماری های پارامتریک(Parametric architectures)
طراحی های پارامتریک یک هندسه تداعی را تعریف می کنند که در آن ها، اشکال هندسه به طور متقابل با هم مرتبط هستند. پارامترها طراحی های خاصی هستند که در آن ها با اختصاص مقادیر، می توان اشیاء و تنظیمات مختلفی را ایجاد کرد.
الگوریتم های ژنتیکی(Evolutionary architectures)
در این رویکرد طراحی، معماری به شکل قوانین مولد تعریف می شود تا بتوان از طریق استفاده از مدل های کامپیوتری، تکامل و توسعه آن هارا مورد آزمایش قرار داد که در این رویکرد، اسکریپت کدی از دستورالعمل ها تولید می شود.
ویژگی ها و مزایای معماری دیجیتال
استفاده از ابزار های دیجیتالی در معماری به دلیل انعطاف پذیری بالا، به معماران این امکان را می دهد هندسه های پیچیده و راه حل ها نوآورانه ای را خلق کنند. همچنین ویژگی ها و مزایای منحصر به فرد این فرایند، باعث محبوبیت این فرایند نسبت به معماری سنتی شده است که در ادامه ویژگی ها و مزایای معماری دیجیتال را بررسی خواهیم کرد:
خلاقیت بیشتر با طراحی های پارامتریک
طراحی های پارامتریک در معماری دیجیتال، امکان ترسیم انواع مختلف از یک طرح، آزمایش مصالح و سازه های مختلف و ادغام با سایر نرم افزار هارا در اختیار معماران قرار می دهد که این انعطاف پذیری موجب می شود تا بدون شروع از ابتدا، یک طرح را از طریق جنبه های مختلف بررسی کنیم.
افزایش دقت و کاهش خطا
ابزارهای دیجیتالی می توانند اندازه گیری های دقیق و به روز رسانی هایی با سرعت بالا را به پروژه های مختلف ارائه دهند که این موضوع، باعث کاهش خطاها و دقت بیشتر در ترسیم طراحی های مختلف می شود. نرم افزار های معماری کامپیوتری موجب تولید ابعاد و طرح بندی های دقیق تری می شوند.
ارتباطات بهتر با مشتریان از طریق ابزارهای تجسمی
ابزار های تجسمی در معماری دیجیتال از طریق ارائه رندرهای سه بعدی و واقعیت مجازی (VR)به مشتریان، موجب ایجاد ارتباط موثر می شود که در آن، مشتریان می توانند مدل ها و طراحی هارا با جزئیات بیشتر، انواع عناصر مانند نورپردازی، رنگ ها و بافت هارا قبل از ساخت، مشاهده کنند.
سهولت در طراحی های پایدار
شیوه های طراحی پایدار که از طریق ابزارهای دیجیتالی در اختیار معماران قرار می گیرد باعث می شود تا از طریق مدل سازی و شبیه سازی قبل از ساخت پروژه؛ مصالح پایدار مختلف، روش های ساخت و ساز و اثرات زیست محیطی سازه را بررسی کنند تا از طریق آن به پایداری مؤثر دست یابیند.
سادهسازی فرآیندهای طراحی با CAD و BIM
نرم افزار های طراحی از طریق کامپیوتر(CAD) و ابزارهای مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM)، به معماران این امکان را می دهند تا طراحی های سه بعدی و دو بعدی خود را به شکل ساده تری انجام دهند و تضمین کنند که فرایند های طراحی ما، دقیق تر هستند.
چالش ها و محدودیت های معماری دیجیتال
در کنار مزایای معماری دیجیتال، بهتر است با برخی از چالش ها و محدودیت های این فرایند معماری آشنا شویم تا بتوانیم به بهترین نحو، این فرایند را به جای معماری سنتی مورد استفاده قرار دهیم.
یکی از چالش ها و محدودیت های معماری دیجیتال، خلاقیت بی نهایت آن است که به طرز شگفت انگیزی می توان طراحی های پیچیده را انجام داد. این خلاقیت بی نهایت موجب سختی کار در حین ساخت پروژه ها می شود که ممکن است آن هارا را از واقعیت ها دور کند. همچنین این مورد باعث می شود که به برخی از قوانین ساخت و ساز توجه نشود و روند کار و پروژه را به تعویق بیندازد.
استفاده از هوش مصنوعی و نرم افزار های پیشرفته در معماری دیجیتال، امکان استفاده از مصالح و بافت های مختلفی را در اختیار معماران قرار می دهد که استعمال آن ها در سازه های واقعی، ممکن است غیر ممکن و یا با هزینه های گزاف همراه باشد. اگرچه معماری دیجیتال می تواند باعث صرفه جویی در هزینه ها شود؛ اما این موضوع می تواند تا حد بالایی به هزینه های ساخت و ساز اضافه کند و برای مشتریان خوشایند نباشد.
نرم افزار های کاربردی در معماری دیجیتال
نرم افزار ها در دنیای معماری دیجیتال و معماری، از مهم ترین ابزار های دیجیتالی هستند که از طریق آن می توانید طرح های مفهومی، نقشه ها و مدل های فیزیکی را ببینند. همچنین نرم افزار ها هستند که امکان معماری دیجیتالی را به معماران ارائه می کنند. پس از ابزار های مهم این رشته هستند که تعدادی از آن هارا برای شما معرفی خواهیم کرد:
راینو سه بعدی(Rhino 3D)
از زمان تولید نرم افزار راینو در سال ۱۹۹۸، این نرم افزار به یکی از نرم افزار های پرکاربرد در رشته معماری تبدیل شده است که می تواند تمام ابزاری را که برای طراحی و ویرایش طرح ها نیاز دارید را در اختیار شما قرار دهد. با شرکت در دوره راینو می توانید به راحتی انیمیشن ها و رندرهای حرفه ای ایجاد کنید و با ابرهای نقطه ای و مش های چند ضلعی کار کنید.
آرشیکد(ArchiCAD)
آرشیکد یکی از نرم افزار هایی است که هرآنچه که برای طراحی نیاز دارید را در اختیارتان قرار می دهد و در ایجاد مدل های سه بعدی و دو بعدی به بهترین نحو عمل کرده است. ادغام V-Ray در ArchiCAD امکان پذیر است که از طریق آن می توانید مدل های واقع گرایانه ایجاد کنید و به راحتی با جزئیات و طرح های نهایی پروژه خود آشنا شوید.
اتودسک رویت(Autodesk Revit)
یکی از مفاهیم کلیدی در معماری دیجیتال، مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM)است که با توسعه ساختمان های پایدار مرتبط است. نرم افزار رویت بر روی ارائه ابزارهایی مرتبط با این مفهوم تمرکز کرده است که می توانید با شرکت در دوره رویت در نمای سه بعدی تغییری ایجاد کنید تا این تغییرات به راحتی در نماهای پلان، نما و برش منعکس شوند.
اسکچ آپ(SketchUp)
یکی از نقاط قوت اسکچاپ در معماری دیجیتال، ایجاد تصاویر ماهواره ای و تصاویر توپوگرافی از مکان ساخت پروژه است. این نرم افزار رایگان است که می تواند یک گزینه مهم برای یادگیری دانشجویان باشد و در اختیار همه افراد قرار گیرد. همچنین شرکت در دوره اسکچاپ به شما در ایجاد مدل های حرفهای نیز کمک خواهد کرد و باعث انعطاف پذیری پروژه شما نیز می شود.
معمار دیجیتال کیست؟
پس از آشنایی با معماری دیجیتال و موارد مربوط به آن ها، نوبت به معمار دیجیتال می رسد که با تجهیزات و ابزار های دیجیتالی مانند کامپیوتر و نرم افزار ها سر و کار دارد.
مهم ترین موضوع برای معمارهای دیجیتال، اگاهی از معماری سنتی است که این مورد می تواند در استفاده از ابزار های دیجیتال، کمک بسزایی به آن ها کند. همچنین استفاده از ابزارهای دیجیتالی به راحتی میسر نیست بلکه باید همراه آموزش ها و دانش مرتبط با علم معماری باشد.
بنابراین می توانیم بگوییم معمار دیجیتال کسی است که علم معماری را می داند و به استفاده از تجهیزات و ابزار های دیجیتالی برای ایجاد طرح های پیچیده، مدل سازی، شبیه سازی و … آگاه است.
کلام آخر
معماری دیجیتال یکی از رشته های غیر مستقل معماری است که امروزه با ورود تکنولوژی، معماری را با تحولات زیادی رو به رو کرده است. معماری دیجیتال بر اصول و مفاهیم پایه ای مستقر است که معماران باید از آن آگاهی داشته باشند.
مزایای معماری دیجیتال نسبت به معماری سنتی بسیار زیاد است که با یکدیگر قابل قیاس نیستند. اما این فرایند با چالش ها و محدودیت های خاص خودش همراه است که می تواند انجام یک پروژه را به شکل کلی منحل کند و حتما باید مورد توجه قرار گیرد.
نرم افزار های مختلفی برای معماری دیجیتال در نظر گرفته شده است که از ابزار مهم این رشته در معماری هستند و اگر قصد انجام معماری دیجیتال را دارید، یادگیری این نرم افزار ها خالی از لطف نخواهد بود.
