طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک

99,000تومان

توضیحات

دانلود و مشاهده قسمتی از متن کامل پایان نامه :

دانشکده هنر و معماری

 

پایان­نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی معماری

 

عنوان پایان ­نامه

طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک

 

چکیده

اگر نگاهی گذرا به معماری در طول تاریخ بشر بیندازیم، ارتباط تنگاتنگ طبیعت جاندار و بی­جان و معماری را خواهیم دید. چرا که معماری با الهام از طبیعت سعی در هر چه بیشتر پایدار نمودن خود کرده و این ارتباط در طول سده­های متعدد به گونه­های متفاوتی، نمود خود را در معماری نشان داده است که از آن جمله می­توان به تقلید فرمی موجودات زنده و یا استفاده از نحوه همزیستی موجودات با طبیعت (اقلیم و معماری) اشاره نمود. همچنین انسان بدلیل وابسته بودن به طبیعت برای ادامه حیات خود و رفع نیازهایش به ناچار باید آن را بشناسد. از طرفی با بررسی طبیعت، تصویری بهتر از گذشته و آینده و حقایق هستی بدست می­آورد، زیرا شکل­های طبیعی ذاتاً کارآمدند و طرح­های کارکردی در طبیعت از نظر زیباشناسی نیز خوشایند و مطلوبند. ارتباط دادن طرح به اشکال و قوانین طبیعی می­تواند به طراحان کمک نماید تا طرح­های خلاقانه و دارای کیفیت زیبایی­شناسانه که آسیب کمتری به طبیعت می­رساند ایجاد نمایند با توجه به مطالب عنوان شده لزوم شناخت مبحث بیونیک و بکارگیری آن در معماری آشکار می­شود.

        هدف از این تحقیق آن است که در ابتدا به بحث شناخت بیونیک پرداخته و سپس با آشنایی با اصول طراحی بیونیک، روش الگوگیری از طبیعت را دریابیم، همچنین با طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک و بکارگیری اصول الگوگیری شده از طبیعت در آن به طرحی دست پیدا کنیم که تقلید صرف از طبیعت نباشد، بلکه سازه بکارگرفته شده، نیازهای عملکردی و زیبایی شناسی و فرم انتخاب شده به بهترین صورت ترکیب شده و منطبق بر اصول بنیادین طبیعت و با توجه به نیازها و بستر طرح انتخاب و گزینش شود به طوری که طرح نهایی جوابگوی نیازهای استفاده­کنندگان بوده و آسیب کمتری به طبیعت برساند.

فهرست مطالب

فصل اول: شناخت علم بیونیک

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………1

1-2- طبیعت به عنوان منبع خلاقیت و نوآوری………………………………………………………………………………3

1-3- تعریف علم بیونیک…………………………………………………………………………………………………………………..4

1-4- منشأ علم بیونیک……………………………………………………………………………………………………………………..9

1-5- تاریخچه علم بیونیک……………………………………………………………………………………………………………..10

1-6- علم بیونیک در عصر حاضر…………………………………………………………………………………………………….14

1-6-1- نمونه­هایی از مهندسی خلاقیت بیونیکی………………………………………………………………………….14

1-6-1-1- از دیدگاه فرم………………………………………………………………………………………………………………..15

1-6-1-2- از دیدگاه مواد……………………………………………………………………………………………………………….16

1-6-1-3- از دیدگاه ساختار…………………………………………………………………………………………………………..23

1-6-1-4- از دیدگاه فرآیند…………………………………………………………………..……………………………………….33

1-6-1-5- از دیدگاه عملکرد………………………………………………………………………………………………………….35

1-7- علم بیونیک در آینده……………………………………………………………………………………………………………..38

1-8- نتیجه­گیری…………………………………………………………………………………………………………………………….38

فصل دوم: جایگاه بیونیک در علوم مختلف

2-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….41

2-2- بیونیک علم رابط بین علوم مختلف………………………………………………………………………………………42

2-3- شاخه­های مهندسی خلاقیت بیونیکی…………………………………………………………………………………..43

2-3-1- شاخه­ها یا رشته­های بخشی……………………………………………………………………………………………..43

2-3-2- شاخه­ها یا رشته­های موضوعی………………………………………………………………………………………….46

2-4- رابطه بیونیک با سیبرنتیک……………………………………………………………………………………………………48

2-5- صاحب­نظران حوزه بیونیک……………………………………………………………………………………………………50

2-5-1- ورنر ویلینسکی…………………………………………………………………………………………………………………..50

2-5-2- خاویر جی پیوز وماریا رزا سرورا………………………………………………………………………………………51

2-5-3-  گرگ لین………………………………………………………………………………………………………………………….53

2-5-4- سانتیاگو کالاتراوا……………………………………………………………………………………………………………….57

2-5-5- نیکلاس گریمشاو………………………………………………………………………………………………………………60

2-6- نتیجه­گیری…………………………………………………………………………………………………………………………….61

فصل سوم: مبانی طراحی بیونیک و پایداری

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….64

3-2- بیونیک و معماری بیونیک…………………………………………………………………………………………………….65

3-2-1- شرایط، تعاریف، پیش­زمینه­ها………………………………………………………………………………………….65

3-2-2- استخراج و ترجمه…………………………………………………………………………………………………………….68

3-2-3- انتقال………………………………………………………………………………………………………………………………..70

3-2-3-1- رویکرد بالا به پایین-اصول بیولوژیکی موثر بر طراحی……………………………………………….71

3-2-3-2- رویکرد پایین به بالا-اهداف طراحی بدنبال انطباق با بیولوژی…………………………………..72

3-2-3-3- رویکرد اتفاقی……………………………………………………………………………………………………………….73

3-2-4- اصول طراحی بیونیک……………………………………………………………………………………………………….75

3-3- تأثیر و بکارگیری بیونیک در ایجاد طرح­های پایدار……………………………………………………………..77

3-3-1- اندیشه­ها و مفاهیم (سطوح بیونیک)………………………………………………………………………………..78

3-3-1-1- سطح ارگانیسم……………………………………………………………………………………………………………..80

3-3-1-2- سطح رفتار…………………………………………………………………………………………………………………….80

3-3-1-3- سطح اکوسیستم…………………………………………………………………………………………………………..81

3-3-2- جنبه­های ساختمان از دید پایداری………………………………………………………………………………….83

3-3-2-1-خصوصیت مواد و مصالح ساختمان………………………………………………………………………………84

3-3-2-2- پوشش ساختمان………………………………………………………………………………………………………….87

3-3-2-3- شرایط محیطی……………………………………………………………………………………………………………..89

3-4- نتیجه­گیری…………………………………………………………………………………………………………………………….92

فصل چهارم: اجزای ساختمان و بیونیک

4-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….94

4-2- فرم و بیونیک…………………………………………………………………………………………………………………………95

4-2-1- تفاوت فرم­های زمینه­گرا و تقلیدی از طبیعت………………………………………………………………….95

4-2-2- مقایسه فرم دو نمونه معماری……………………………………………………………………………………………96

4-2-3- مقیاس معتبر…………………………………………………………………………………………………………………….99

4-2-4- فرم طبیعی معتبر……………………………………………………………………………………………………………101

4-3- سازه و بیونیک…………………………………………………………………………………………………………………….102

4-3-1- طبیعت و کارایی سازه…………………………………………………………………………………………………….103

4-3-2 طبیعت و زیباگرایی سازه………………………………………………………………………………………………….104

4-3-3- انواع سازه­های بیونیک…………………………………………………………………………………………………….106

4-3-3-1- طبیعت و سازه­های بلند (سیستم­های ساختمانی ستونی)……………………………………….107

4-3-3-2- سازه­های درختی………………………………………………………………………………………………………..114

4-3-3-3- سازه­های پوسته­ای در طبیعت…………………………………………………………………………………..117

4-3-3-4- سازه­های ورق تا شو در طبیعت…………………………………………………………………………………118

4-3-3-5- سازه­های تنسگریتی در طبیعت…………………………………………………………………………………119

4-3-3-6- سازه­های بادی در طبیعت………………………………………………………………………………………….124

4-3-3-7- سازه­های ژئودزیک در طبیعت…………………………………………………………………………………..126

4-3-3-8- سازه­های کابلی کشسان در طبیعت…………………………………………………………………………..128

4-3-3-9- سازه­های قوسی در طبیعت……………………………………………………………………………………….130

4-3-3-10- اسکلت بدن جانداران………………………………………………………………………………………………132

4-4- بیونیک و مصالح…………………………………………………………………………………………………………………134

4-4-1- نقش مصالح در معماری عصر حاضر با نگاهی به طبیعت…………………………………………….134

4-4-2- نمونه­هایی از مصالح بیونیکی………………………………………………………………………………………….135

4-4-2-1- ساخت مصالح مقاوم به سایش بیونیکی…………………………………………………………………….135

4-4-2-2- تولید مصالح رنگی ساختمانی…………………………………………………………………………………….136

4-4-2-3- مصالح هوشمند………………………………………………………………………………………………………….137

4-4-2-3-1- با قابلیت تغییر ویژگی……………………………………………………………………………………………140

4-4-2-3-2- با قابلیت تبدیل انرژی……………………………………………………………………………………………146

4-4-2-4- نانو مصالح…………………………………………………………………………………………………………………..146

4-4-2-4-1- مصالح خود تمیز شونده………………………………………………………………………………………..147

4-4-2-4-2- مصالح تصفیه­کننده هوا…………………………………………………………………………………………150

4-4-2-4-3- مصالح تنظیم­کننده دما (تغییر فاز)………………………………………………………………………153

4-4-2-5- ساخت عایق رطوبتی………………………………………………………………………………………………….156

4-4-2-6- تهیه سطوح نچسب…………………………………………………………………………………………………….157

4-4-2-7- تولید رنگ­های خودپاک­شونده…………………………………………………………………………………..158

4-4-2-8- تولید بیوکامپوزیت­های سخت……………………………………………………………………………………160

4-5- بیونیک و تأسیسات……………………………………………………………………………………………………………..161

4-5-1- نمونه­هایی از تأسیسات بیونیکی……………………………………………………………………………………..161

4-5-1-1- ساخت سلول­های فتوولتائیک بیونیک……………………………………………………………………….161

4-5-1-2- طراحی تأسیسات مکانیکی بنا……………………………………………………………………………………167

4-5-1-3- توسعه عایق­کاری گرمایشی نیمه شفاف…………………………………………………………………….169

4-6- بیونیک و پوشش…………………………………………………………………………………………………………………172

4-6-1- طراحی پوست تنفسی بیونیکی برای ساختمان……………………………………………………………..172

4-7- نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………….180

فصل پنجم: نمونه موردی

5-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………..182

5-2- نمونه موردی مراکز تحقیقاتی…………………………………………………………………………………………….183

5-2-1- مرکز علوم گیاهی دونالد دانفورث…………………………………………………………………………………..183

5-3- نمونه موردی معماری بیونیک…………………………………………………………………………………………….184

5-3-1- مرکز هنر سنگاپور، سنگاپور، مالزی……………………………………………………………………………….184

5-3-2- استادیوم المپیک بیجینگ، پکن، چین………………………………………………………………………….186

5-3-3- مرکز شنا و بازی­های آبی بیجینگ، پکن، چین…………………………………………………………….188

5-3-4- برج بیونیک، شانگهای، چین………………………………………………………………………………………….190

5-3-5- برج رودخانه مروارید، گانزهو، چین………………………………………………………………………………..193

5-3-6- مرکز ایست گیت، هاراری، زیمباوه…………………………………………………………………………………195

5-4- نتیجه­گیری………………………………………………………………………………………………………………………….197

فصل ششم: مکان­یابی و تحلیل سایت

6-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………..200

6-2- درباره شهر شیراز…………………………………………………………………………………………………………………200

6-3- مکان­یابی و تحلیل سایت انتخابی……………………………………………………………………………………….201

6-3-1- عوامل موثر در مکان­یابی به صورت عام………………………………………………………………………….201

6-3-2- عوامل موثر در مکان­یابی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک……………………………………………202

6-3-3- مکان­یابی…………………………………………………………………………………………………………………………206

6-3-4- تحلیل سایت انتخابی………………………………………………………………………………………………………215

6-4- مطالعات جغرافیایی……………………………………………………………………………………………………………..222

6-4-1- موقعیت جغرافیایی استان فارس…………………………………………………………………………………….222

6-4-2- موقعیت جغرافیایی شهرستان شیراز………………………………………………………………………………222

6-4-3- مشخصه­های جغرافیایی شهر شیراز……………………………………………………………………………….223

6-4-4- مشخصه­های ارتفاعی شهر شیراز……………………………………………………………………………………223

6-5- مشخصه­های اقلیمی شهر شیراز………………………………………………………………………………………….224

6-5-1- آب و هوا………………………………………………………………………………………………………………………….224

6-5-2- دما…………………………………………………………………………………………………………………………………..225

6-5-3- رطوبت……………………………………………………………………………………………………………………………..226

6-5-4- بارندگی……………………………………………………………………………………………………………………………228

6-5-5- باد……………………………………………………………………………………………………………………………………228

6-6- زمین­شناسی و ژئومورفولوژی………………………………………………………………………………………………230

6-6-1- لرزه­خیزی………………………………………………………………………………………………………………………..230

6-7- خاک و پوشش گیاهی…………………………………………………………………………………………………………231

فصل هفتم: برنامه­ریزی و طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک

7-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………..233

7-2- مبانی نظری طرح………………………………………………………………………………………………………………..234

7-3- برنامه­ریزی فیزیکی……………………………………………………………………………………………………………..236

7-3-1- عرصه آموزشی و پژوهشی………………………………………………………………………………………………236

7-3-2- عرصه خدماتی-رفاهی…………………………………………………………………………………………………….237

7-3-3- عرصه اداری…………………………………………………………………………………………………………………….239

7-3-4- عرصه نمایشگاهی……………………………………………………………………………………………………………240

7-4- معرفی روند شکل­گیری کلیت طرح……………………………………………………………………………………241

7-5- رویکرد پایداری طرح…………………………………………………………………………………………………………..245

7-6- رویکرد بیونیکی طرح…………………………………………………………………………………………………………..247

7-6-1- سازه…………………………………………………………………………………………………………………………………247

7-6-2- تأسیسات…………………………………………………………………………………………………………………………248

7-6-3- مصالح و پوشش………………………………………………………………………………………………………………252

7-7-نقشه­ها و تصاویر نهایی…………………………………………………………………………………………………………252

منابع و مأخذ

منابع فارسی…………………………………………………………………………………………………………………………………..266

منابع غیر فارسی……………………………………………………………………………………………………………………………268

چکیده انگلیسی……………………………………………………………………………………………………………………………..274

فهرست جدول­ها

عنوان و شماره…………………………………………………………………………………………………………………………….صفحه

جدول شماره 1: بلندی، فشار و پراکندگی نسبت به تار خنثی در سازه­های بلند…………………….. 109

جدول شماره 2: مقیاس 9 کمیتی ساعتی برای مقایسه دودویی گزینه­ها………………………………… 209

جدول شماره 3: ماتریس داوری مقایسه­های جفتی……………………………………………………………………..210

جدول شماره 4: داده­های مربوط به ویژگی­های……………………………………………………………………………211

جدول شماره 5: داوری درباره سنجه مکانی در محدوده شهر و آرام…………………………………………..211

جدول شماره 6: داوری درباره سنجه همجواری با سایر مراکز پژوهشی و فناوری………………………212

جدول شماره 7: داوری درباره سنجه مساحت سایت انتخابی………………………………………………………212

جدول شماره 8: داوری درباره سنجه دسترسی راحت و سریع…………………………………………………….213

جدول شماره 9: داوری درباره سنجه نوع کاربری و مالکیت………………………………………………………..213

جدول شماره 10: داوری درباره سنجه همجواری مطلوب……………………………………………………………213

جدول شماره 11: داوری درباره سنجه چشم­اندازها و عوامل طبیعی…………………………………………..214

جدول شماره 12: داوری درباره سنجه حداقل تخریب با توجه به موقعیت…………………………………214 جدول شماره 13: محاسبه وزن­های مرکب هر یک از سایت­ها……………………………………………………214

جدول شماره 14: دمای متوسط حداقل و حداکثر ماهانه و متوسط نوسان آن در ماه­های مختلف در شهر شیراز…………………………………………………………………………………………………………………………………226

جدول شماره 15: درصد متوسط حداکثر و حداقل ماهانه رطوبت نسبی در ماه­های مختلف برای شهر شیراز………………………………………………………………………………………………………………………………………226

جدول شماره 16: تقسیم­بندی گروه­های رطوبتی…………………………………………………………………………227

جدول شماره 17: میزان متوسط بارندگی بر حسب میلیمتر در شهر شیراز در ماه­های مختلف..228

جدول شماره 18: جهت وزش بادها در شهر شیراز………………………………………………………………………229

جدول شماره 19: حوزه آموزشی و پژوهشی…………………………………………………………………………………236

جدول شماره 20: عرصه خدماتی-رفاهی……………………………………………………………………………………..238

جدول شماره 21: عرصه اداری……………………………………………………………………………………………………..239

جدول شماره 22: عرصه نمایشگاهی…………………………………………………………………………………………….240

فهرست شکل­ها

 شکل شماره 1- قصر کریستال پالاس……………………………………………………………………………………………..11

شکل شماره 2- گیاه کوکلیبرس که منجر به ساخت ولکرو گردید………………………………………………..12

شکل شماره 3- سیم خاردار الگوگیری شده از درخت پرتقال اوساج…………………………………………….16

شکل شماره 4- پروتئین­های چسبنده صدف…………………………………………………………………………………21

شکل شماره 5- قدرت چسبندگی صدف………………………………………………………………………………………..22

شکل شماره 6- لایه­های متناوب پوست آبالون (حلزون)……………………………………………………………….23

شکل شماره 7- کفپوش­های چسبنده ولکرو………………………………………………………………………………….24

شکل شماره 8- سطح برگ لوتوس…………………………………………………………………………………………………24

شکل شماره 9- سوسک صحرای نامیب و سطح بدن آن……………………………………………………………….26

شکل شماره 10- ابزار جمع­آوری شبنم………………………………………………………………………………………….27

شکل شماره 11- لباس شنای سرعتی با ساختار پوست ماهی………………………………………………………28

شکل شماره 12- ساختار انگشتان مارمولک خانگی (گکو)…………………………………………………………….29

شکل شماره 13- اتصال موهای زبر انگشتان گکو به سطح دیوار…………………………………………………..30

شکل شماره 14- ساختار چشم بید………………………………………………………………………………………………..31

شکل شماره 15- ماهی ماسه­ای………………………………………………………………………………………………………32

شکل شماره 16- سلول­های حسی کروی شکل چشم کاپدیدا……………………………………………………..34

شکل شماره 17- سوسمار خاردار……………………………………………………………………………………………………36

شکل شماره 18- طریقه آشامیدن سوسمار خاردار از طریق پوست………………………………………………37

شکل شماره 19- الگوی دسته­بندی طبیعت………………………………………………………………………………..44

شکل شماره 20- خاویر جی. پیوز…………………………………………………………………………………………………..52

شکل شماره 21- ماریا رزا سرورا…………………………………………………………………………………………………….52

شکل شماره 22- گرگ لین…………………………………………………………………………………………………………….54

شکل شماره 23- سانتیاگو کالاتراوا…………………………………………………………………………………………………57

شکل شماره 24- نیکلاس گریمشاو………………………………………………………………………………………………..60

شکل شماره 25- ساختمان لودویک ارهاردهاس در برلین…………………………………………………………….61

شکل شماره 26- غشای خارجی این نوع گورکن، سازه اصلی آن محسوب می­شود……………………61

شکل شماره 27- قوانین کلی بیونیک……………………………………………………………………………………………..69

شکل شماره 28- تمییز شدن سطح لوتوس توسط قطره باران………………………………………………………71

شکل شماره 29- تأثیر قطرات آب بر مصالح خارجی پوشیده با رنگ لوتوسان……………………………..71

شکل شماره 30- ماشین بیونیکی الگوگیری شده از ماهی دیملر کریسلر…………………………………….72

شکل شماره 31- تبدیل ایده­های طبیعت به کاربرد تکنیکی…………………………………………………………74

شکل شماره 32- روند طراحی بیونیک……………………………………………………………………………………………76

شکل شماره 33- ساختمان سی. اچ. تو در استرالیا………………………………………………………………………..81

شکل شماره 34- ساختمان ایست گیت در زیمباوه……………………………………………………………………….81

شکل شماره 35- گذرگاه لیوید در پورتلند، ارگان………………………………………………………………………….82

شکل شماره 36- برج آلتیما اثر یوجین تسو…………………………………………………………………………………..97

شکل شماره 37- پروژه ایست گیت اثر پیرس………………………………………………………………………………..97

شکل شماره 38- پشته موریانه……………………………………………………………………………………………………….97

شکل شماره 39- ساختمان ترنینگ تورسو اثر سانتیاگو کالاتراوا………………………………………………..112

شکل شماره 40- شاخه، تنه و ریشه درخت………………………………………………………………………………..114

شکل شماره 41- فرودگاه استنستد در لندن اثر نورمن فاستر…………………………………………………….116

شکل شماره 42- فرودگاه اشتوتگارت اثر فون گرکان………………………………………………………………….116

شکل شماره 43- تخم­مرغ، نمونه سازه پوسته­ای طبیعی…………………………………………………………….117

شکل شماره 44- رستوران مانانتیالز اثر فیلیکس کاندلا………………………………………………………………118

شکل شماره 45- صدف دریایی، نمونه سازه ورق تاشو طبیعی……………………………………………………119

شکل شماره 46- ساختمان کلیسای کادت در آمریکا………………………………………………………………….119 شکل شماره 47- گنبد ژئودزیک ابداعی باکمینستر فولر…………………………………………………………….120

شکل شماره 48- سازه تنسگریتی ابداعی کنت اسنلسن……………………………………………………………..120

شکل شماره 49- غرفه آمریکا در نمایشگاه جهانی سال 1967…………………………………………………..121

شکل شماره 50- برج و المان رشتک…………………………………………………………………………………………..122

شکل شماره 51- حباب صابون، نمونه سازه بادی طبیعی…………………………………………………………..124

شکل شماره 52- پاویلون فوجی، طرح موراماتا، 1970……………………………………………………………….125

شکل شماره 53- پاویلون یونایتداستیتز، طرح دیوید گایگر، 1970……………………………………………125

شکل شماره 54- اشکال شش ضلعی موجود در پوست سخت لاک پشت………………………………….126

شکل شماره 55- اشکال شش ضلعی موجود در کندوی زنبور عسل…………………………………………..126

شکل شماره 56- سطوح شش وجهی ترمینال تی. دبلیو. ای، طرح ارو سارنن……………………………127

شکل شماره 57- استخوان متاکارپال بال یک کرکس…………………………………………………………………128

شکل شماره 58- گنبد ژئودزیک، ایالات متحده، پاویلون در منترال، باکمینستر فولر، 1967…..128

شکل شماره 59- تار عنکبوت، نمونه سازه کابلی طبیعی…………………………………………………………….129

شکل شماره 60- میدان گاوبازی، معمار میتو نویکی، 1950………………………………………………………130

شکل شماره 61- استادیوم المپیک مونیخ، اثر فرای اتو، 1972………………………………………………….130

شکل شماره 62- تالار کنفرانس ام. آی. تی، طرح ارو سارنن………………………………………………………131

شکل شماره 63- کلوپ شبانه جاکاندرا، طرح فلیکس کاندلا………………………………………………………132

شکل شماره 64- بنای دفاتر مرکزی سوئیس ری در لندن، اثر نورمن فاستر……………………………..133

شکل شماره 65- اسفنج دریایی……………………………………………………………………………………………………133

شکل شماره 66- فلس­های شکم مامولک صحرایی……………………………………………………………………..135

شکل شماره 67- رنگ ساختاری بال پروانه………………………………………………………………………………….137

شکل شماره 68- نمونه­ای از بکارگیری مواد ترموکرومیک………………………………………………………….141

شکل شماره 69- بکارگیری مواد ترموکرومیک بر روی سطح خارجی یک ساختمان…………………142

شکل شماره 70- قطع و وصل ولتاژ در پنجره الکتروکرومیک…………………………………………………….143

شکل شماره 71- مواد تغییر فاز……………………………………………………………………………………………………144

شکل شماره 72- خاصیت خودتمییزشوندگی برگ لوتوس…………………………………………………………149

شکل شماره 73- بکارگیری مصالح تصفیه­کننده هوا در بنا…………………………………………………………151

شکل شماره 74- بکارگیری مواد تصفیه­کننده هوا در سنگفرش­ها و سطوح جاده­ها………………….152

شکل شماره 75- استفاده مواد تغییر فاز در مواد ساختمانی……………………………………………………….154

شکل شماره 76- مصالح تنظیم­کننده دما (تغییر فاز)………………………………………………………………….155

شکل شماره 77- نحوه تمییز شدن سطح برگ لوتوس توسط آب……………………………………………..159

شکل شماره 78- پانل خورشیدی سیلیکونی که کمتر از 10 سال در معرض آب و هوای گرمسیری قرار گرفته است……………………………………………………………………………………………………………………………..162

شکل شماره 79- نمودار انتقال، انعکاس و جذب نور بوسیله برگ درخت ژینگکو………………………164

شکل شماره 80- درخت فتوولتائیک بیونیکی با الگوگیری از مدل برگ دندانه­دار……………………..165

شکل شماره 81- درخت نخل لیکوالارامسایی در استرالیای شمالی……………………………………………166

شکل شماره 82- درخت فتوولتائیک بیونیکی الگوگیری شده از درخت نخل لیکوالارامسایی……167

شکل شماره 83- دو نمونه عملکرد تهویه لانه موریانه…………………………………………………………………168

شکل شماره 84- ساختار موهای خرس قطبی…………………………………………………………………………….169

شکل شماره 85- بازتاب­های پی­در­پی نور توسط پوشش سفید و جذب توسط پوست سیاه رنگ خرس……………………………………………………………………………………………………………………………………………..170

شکل شماره 86- لایه­های تشکیل­دهنده عایق حرارتی نیمه شفاف بیونیکی……………………………..171

شکل شماره 87- بافت فضاگیر با روکش یک طرفه شفاف………………………………………………………….172

شکل شماره 88- طراحی پوسته تنفسی برای ساختمان……………………………………………………………..176

شکل شماره 89- جزء اصلی و حفره شش مانند پوسته بیونیکی………………………………………………..177

شکل شماره 90- تغییر شکل جزء اصلی پوسته تنفسی………………………………………………………………178

شکل شماره 91- عملکرد حفره شش مانند…………………………………………………………………………………179

شکل شماره 92- عملکرد جزء اصلی پوسته تنفسی…………………………………………………………………….180

شکل شماره 93- مرکز علوم گیاهی دونالد دانفورث……………………………………………………………………184

شکل شماره 94- مرکز هنر سنگاپور، مالزی، 2004……………………………………………………………………185

شکل شماره 95- پوشش سفید رنگ خرس قطبی………………………………………………………………………186

شکل شماره 96- استادیوم المپیک بیجینگ، پکن، چین، 2008……………………………………………….187

شکل شماره 97- مرکز شنا و بازی­های آبی بیجینگ، پکن، چین، 2008………………………………….189

شکل شماره 98- برج بیونیک، شانگهای، چین (1993-2020)…………………………………………………191

شکل شماره 99- فنداسیون ریشه مانند با الگوگیری از ریشه درختان……………………………………….192

شکل شماره 100- برج رودخانه مروارید، گانزوهو، چین، 2011………………………………………………..195

شکل شماره 101- مرکز ایست گیت، هاراری، زیمباوه، 1996……………………………………………………197

شکل شماره 102- دانشکده مهندسی شماره 2، خیابان ملاصدرا……………………………………………….207

شکل شماره 103- مجتمع فرهنگی- ورزشی دانشگاه شیراز، خیابان ساحلی غربی…………………..207

شکل شماره 104- طرح توسعه محوطه خوابگاه دانشگاه شیراز، خیابان ارم………………………………208

شکل شماره 105- محل سایت در پردیس علوم پایه…………………………………………………………………..216

شکل شماره 106- طرح بالادست پردیس ارم……………………………………………………………………………..217

شکل شماره 107- مسیرهای دسترسی در پردیس ارم……………………………………………………………….218

شکل شماره 108- دید از سایت به سمت کتابخانه میرزای شیرازی…………………………………………..218

شکل شماره 109- دید از ساختمان بخش فیزیک و شیمی به سایت………………………………………..219

شکل شماره 110- دید از سایت به شهر………………………………………………………………………………………219

شکل شماره 111- دید از سایت به سمت ساختمان مجموعه کلاس­ها………………………………………220

شکل شماره 112- دیداز سایت یه سمت محوطه دانشگاه………………………………………………………….220

شکل شماره 113- جهت وزش باد غالب به سایت………………………………………………………………………221

شکل شماره 114- مسیر حرکت خورشید از طلوع تا غروب در سایت……………………………………….221

شکل شماره 115- کشیدگی بنا به سمت جنوب جهت بهره­گیری از تابش مناسب…………………..241

شکل شماره 116- کشیدن باد به درون و استفاده از آن جهت تهویه بخش­های آموزشی و پژوهشی…………………………………………………………………………………………………………………………………………242

شکل شماره 117- استفاده از یک فرم نرم جهت سهولت حرکت باد و انطباق با سازه بیونیکی طرح……………………………………………………………………………………………………………………………………………….242

شکل شماره 118- استفاده از آتریم در بخش پژوهشی و ایجاد فضای آبی جهت مرطوب کردن هوای ورودی به آتریم…………………………………………………………………………………………………………………….243

شکل شماره 119- جدا کردن بخش آموزشی و پژوهشی و ایجاد فضای سالن اجتماعات…………243

شکل شماره 120- ایجاد یک حیاط خصوصی بالاتر از سطح زمین در بخش پژوهشی و تعیین یک منطقه پایین تر از سطح زمین جهت فضاهای نمایشگاهی…………………………………………………………..244

شکل شماره 121- اضافه شدن بخش­های نمایشگاهی و رستوران……………………………………………..244

شکل شماره 122- ایجاد نوار حرکتی جهت اتصال احجام…………………………………………………………..245

شکل شماره 123- تهویه بنا در فصل تابستان……………………………………………………………………………..246

شکل شماره 124- استفاده از گرمای خورشید در فصل زمستان………………………………………………..246

شکل شماره 125- ساختار اسفنج دریایی……………………………………………………………………………………247

شکل شماره 126- سازه بخش آموزشی و پژوهشی……………………………………………………………………..247

شکل شماره 127- ساختار بال سنجاقک……………………………………………………………………………………..247

شکل شماره 128- سازه نمایشگاه………………………………………………………………………………………………..248

شکل شماره 129- سایه­اندازهای هوشمند…………………………………………………………………………………..249

شکل شماره 130-پوست تنفسی الگوگیری شده از عملکرد تنفسی اسفنج دریایی……………………250

شکل شماره 131-بازشوهای هوشمند………………………………………………………………………………………….251

شکل شماره 132- تراز 2.5- متر…………………………………………………………………………………………………252

شکل شماره 133-تراز 0.0……………………………………………………………………………………………………………253

شکل شماره 134-تراز 4+ متر………………………………………………………………………………………………………254

شکل شماره 135-تراز 8+ متر………………………………………………………………………………………………………255

شکل شماره 136-تراز 12+ متر……………………………………………………………………………………………………256

شکل شماره 137-تراز 16+ متر……………………………………………………………………………………………………257

شکل شماره 138-مقطع A-A…………………………………………………………………………………………………….258

شکل شماره 139- مقطع B-B……………………………………………………………………………………………………258

شکل شماره 140-تصویر سایت…………………………………………………………………………………………………….259

شکل شماره 141-بخش­های آموزشی و پژوهشی………………………………………………………………………..260

شکل شماره 142- نمایشگاه…………………………………………………………………………………………………………262

شکل شماره 143- داخلی نمایشگاه……………………………………………………………………………………………..264

شکل شماره 144- داخلی رستوران………………………………………………………………………………………………265

فصل اول

شناخت علم بیونیک

1-1- مقدمه

       اکنون در آستانه هزاره جدید، مفاهیم علمی، فلسفی و ایدئولوژیکی مربوط به دو مبحث تکنولوژی و بیولوژی، در حال دگرگون شدن است که بخشی از آن نتیجه کشفیات جدیدی است که در زمینه­های مختلف تحقیقاتی رخ داده­اند. خودسازماندهی­های مجذوب­کننده سیستم­های ساده در طبیعت، امروزه توجه بسیاری از دانشمندان در زمینه­های مختلف علمی را به خود جلب کرده است. پیشرفت علم کامپیوتر و امکانات جدیدی که این علم در اختیار دانشمندان قرار داده نیز تحقیقات پیچیده­ای را در این زمینه میسر ساخته است. هم­چنان که شبیه­سازی­های کامپیوتری نشان می­دهد، دو علم بیولوژی و تکنولوژی با تمام پیچیدگی­هایشان براساس قوانین مشابه و ماوراء شکل گرفته­اند. با ترکیب این دو علم می­توان به عرصه جدیدی از دانش وارد شد که امکان نوآوری­های بیشتر را در زمینه­های مختلف فراهم می­آورد.

       در فرهنگ بریتانیا واژه بیونیک، “ساختسیستم­های مصنوعی که دارای برخی از ویژگی­های موجودات زنده هستند” تعریف شده است. متشابه بودن واژه بیونیک و بیولوژی (زیست­شناسی) ما را متوجه ارتباط این علم با موجودات زنده می­کند. در ابتدای امر، بیونیک به کاربردهای علمی منحصر می­شد و طرح­هایی را که اساس شکل­گیری آن­ها موجودات زنده بودند بررسی می­کرد. در بازه زمان تعریف جامع­تری بدست آمد: “بیونیک عبارت است از هنر بکار گرفتن دانش سیستم­های زنده برای حل مسائل فنی”. این تعریف مبین این است که بیونیک از ابتدای حیات انسان همواره با ما همراه بوده و بسیاری از پژوهشگران پیش از آن که بیونیک به این نام معروف شود، آن را بکار گرفته­اند. می­توان گفت بیونیک یک انضباط بین علمی است که برای بهبود طراحی، ساخت ابزارها و ماشین­های مورد استفاده بشر، بکار گرفته می­شود و دستاوردهای بسیار سودمندی به بشر داده است. هدف اصلی و پرفایده از بکارگیری این دست­آوردها این است که به جای بازآفرینی از موجودات زنده، اصول و قواعد طبیعت و سازگاری آن­ها با یکدیگر مورد مطالعه قرار گیرد. به بیان ساده­تر، بیونیک تأکید بر استفاده­ی صحیح از منابع طبیعی و عدم تخریب محیط زیست دارد. هم چنین با نیم نگاهی به مسائل فنی و تکنولوژیکی خواستار طراحی به روش طبیعت است.

       از دیدگاه بیونیک ساده­ترین راه برداشت از طبیعت، تقلید صادقانه از مدل است. هم­اکنون بیشتر موجودات زنده حاصل دو میلیارد سال تکامل تدریجی هستند که در این بازه زمانی بسیار طولانی، طبیعت هر موجودی را که با هدف نهایی خلقت سازگاری نداشته از میان برداشته است. بنابراین طرح­هایی که شبیه موجودات زنده هستند از این تجربه عظیم بهره­مند می­شوند. از طریق مطالعه فرآیند تکامل می­توان به اطلاعات زیادی دست یافت و در علوم مختلف از آن بهره جست. یکی از این علوم معماری است. بیونیک کمک بسزایی به معماران می­کند. یکی از دیدگاه­های معماران پیرو این سبک این است که “ما در ساختمان­ها زندگی می­کنیم، کار می­کنیم و با دیگران تعامل می­کنیم و به نوعی ساختمان­ها باید به عنوان پوستیبرای انسان باشند.” علاوه بر این ساختمان­ها باید کیفیت زندگی را افزایش دهند و به شرایط محیطی زمین نیز نیم­نگاهی داشته باشند.

ضرورت طرح­

       معرفی علم بیونیک به عنوان یکی از سه علم برتر دنیا از یک طرف و از طرفی ناکارآمدی و بهینه نبودن برخی ساخته­های دست بشر ما را به سمتی سوق می­دهد که از تجربه طبیعت در زمینه­های مختلف یاری بگیریم. برای رسیدن به این اهداف ضروری است تا مرکزی برای تحقیقات و گسترش این علم در جامعه ایجاد شود، تا از طرفی به شناخت نظام طبیعت پرداخته و از طرف دیگر به گسترش کاربرد آن در علوم مختلف کمک نماید. در این راستا دانشگاه شیراز به عنوان یکی از قطب­های قدرتمند علمی و پژوهشی کشور و سابقه درخشان آن در علوم طبیعی و مباحث تکنولوژی، بستری مناسب را برای تحقیق این امر مهیا می­سازد.

1-2- طبیعت به عنوان منبع خلاقیت و نوآوری

       در گذشته بهره برداری از طبیعت تنها برای استفاده به عنوان یک عامل تولید­کننده بود ولی امروزه به صورت گسترده از منابع آن برای یافتن راه­حل­های خلاق برای مسائل فناورانه استفاده می­شود.

طبیعت بدلیل ویژگی­های خاصی که دارد به عنوان یک منبع ویژه برای رشد و توسعه خلاقیت و نوآوری می­باشد. عمده­ترین این ویژگی­ها عبارتند از:

1- سیستم­های زیستی میلیون­ها سال است برای توسعه و تکامل بهینه شده­اند.

2- آن­ها به صورت چرخه­هایی از مواد هستند که پشت سر هم با یکدیگر ترکیب شده و مواد زائد را مصرف می­کنند.

3- سیستم­های زیستی بر مبنای اصل خود سازمان­دهی[1] کار می­کنند (سیستم­هایی که خودشان تولید، تنظیم، تولید نسل و بهینه­سازی می­کنند).

4- سیستم­های زیستی در اثر عوامل تکاملی در جهت افزایش بهره­وری توسعه پیدا کرده­اند. برای مثال گیاهان می­توانند نیازهای خود را کاهش دهند، تهیه آب را بهبود بخشند، بهتر از نور استفاده کنند و در شرایط ناسازگار مقاومت بیشتری از خود نشان دهند.

5- سیستم­های زیستی می­توانند با جذب حداقل انرژی زنده بمانند و تولید نسل کنند.

6- سیستم­های زیستی دارای توانایی برای نو شدن و ایجاد دوباره اجزاء خود می­باشند بدون اینکه تغییری در ساختار اساسی آن­ها ایجاد شود.

7- سیستم­های زیستی شامل تعداد کمی از عوامل اساسی هستند که با یکدیگر در یک راه همکاری می­کنند و تعداد زیادی از عملکردهای حیاتی را می­توانند تولید نمایند (اصل حداقل نیروی مصرف شده).

اهمیت ساختارهای زیستی در حوزه فناوری از سال 1960 به بعد افزایش یافته و از همین سال نیز بیونیک به صورت یک علم ویژه درآمده است و امروزه بر اهمیت بیونیک افزوده می­شود. (علیرضا منصوریان و سید مهدی گلستان هاشمی، ص40 و 41)

1-3- تعریف علم بیونیک

 

فهرست منابع فارسی

1- منصوریان، علیرضا (و) گلستان هاشمی، مهدی (1387). مهندسی خلاقیت بیونیکی. تهران: انتشارات دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2- ژراردن، لوسین (1389). بیونیک(تکنولوژی از جانداران الهام می­گیرد). ترجمه محمود بهزاد و مهندس پرویز قوامی، چاپ چهارم. تهران: سروش (انتشارات صدا و سیما).

3- مجاهدی، محمدرضا (و) سرکرده­ئی، الهام (1386). نقش طبیعت در هنر مهندسی سازه، انتشار در اولین کنفرانس سازه و معماری.

4-شریعت راد، علی (و) باستان­فرد، متین (1386). الهام از طبیعت در طراحی سازه­های بلند، انتشار در اولین کنفرانس سازه و معماری.

5- احمدی شلمانی، محمد حسین (1388). پروژه­های برتر معماری بیونیک، چاپ اول. تهران: انتشارات آرتابابا: نوآوران دانشگاه پارسه.

6- صادقی، سامان (1386).ساختار و سازه ­های بیونیک در شکل­دهی فرم معماری، انتشار در اولین کنفرانس سازه و معماری.

7- نوحی، حمید (و) زیبافر، جواد (1385). “اصول سازه طبیعت”، مجله آبادی، شماره 15.

8- تقی­زاده، کتایون (1385).آموزه­هایی از سازه­های طبیعی، درس­هایی برای معماران، نشریه هنرهای زیبا، شماره 28، صص75-84.

9- مور، فولر (1385). درک رفتار سازه­ها، چاپ چهارم. تهران: انتشارات دانشگاه تهران.

10- حبیبی، امین (1386). جستجوی ساختار تنسگریتی در معماری طبیعت، انتشار در اولین کنفرانس سازه و معماری.

11- سنوزیان، جاویر (1389). معماری فرآیند زیستی، چاپ اول.تهران: انتشارات پرهام نقش.

12- سازمان برنامه و بودجه، سیمای اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی استان فارس، معاونت فرهنگی و برنامه­ریزی، ص8، 1379.

13-. سازمان برنامه و بودجه، سیمای فارس، شهرستان شیراز، نشریه 57، ص12-1375.

14- مهندسین مشاور پیگیران جهان و نقش پارس، مطالعات طرح جامع توسعه و عمران و حوزه نفوذ و تفضیلی شیراز، ص32، 1368.

15- اداره کل مسکن و شهرسازی استان فارس، طرح جامع شهر شیراز، انتشارات مصطفوی، 1370.

16- آمارنامه استان فارس، اداره کل هواشناسی استان فارس، سازمان مدیریت و برنامه­ریزی، 1379.

17- مهندسین مشاور نقش جهان پارس، شیراز سازمان مسکن و شهرسازی فارس، طرح جامع شهر شیراز، 1368.

18- وبلاگ تخصصی حشره شناسی (1388). ساخت مواد جدید ضد آب با الهام از بال‌های شگفت­انگیز موریانه،

[online].<http://aent.persianblog.ir/post/2801>.[10 march 2012]

19-اداره کل مسکن و شهرسازی استان فارس، طرح جامع شهر شیراز، انتشارات مصطفوی، 1368.

فهرست منابع انگلیسی

1- ]online[ >http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0073524220/891607/Sample_Chapter.pdf>.

       2-Bardick, Alan.” The Chemistry of … Glue”. Discover Magazine, 1 Feb 2003.  ]online[ .>http://discovermagazine.com/2003/feb/featchem>.[20 dec 2011]

       3- Kotov, Nicholas. ” Abalone Inspires lightweight building material” ,Oklahoma State University, 7 July 2004. ]online[ >http://www.biomimicryinstitute.org/case-studies/case-studies/abalone-inspires-lightweight-building-materials.html>.[20 dec 2011]

       4- Sherbrooke, Wade C., ” Thorny Devil Lizard”.]online[ >http://www.reptilechannel.com/lizards/lizard-species/meet-the-moloch.aspx>.[11 dec 2011]

       5- Shimomura, Masatsugu. (2010).“The New Trends in Next Generation Biomimetics Material Technology: Learning from Biodiversity.” Journal of Science & Technology Trends, No. 37,: 53-64.

       6- Estudio Cervera & Pioz. ” About C & P” , 2010.]online[ >http://cerveraandpioz.com/profile_v.htm>.[10 march 2012]

       7-Gruber, p. (2008).“Biomimetics in Architecture [Architekturbionik]. Architecture of Life and Buildings”. TU Vienna, Vienna, Austria.p. 19.

       8- Nachtigall, W. (2002).“Bionik, Grundlagen und Beispiele fur lngenieure und Naturwissenschaftler”, p. 5.

       9- J. Vincent, O. A. Bogatyreva, and N.R. Bogatyrev, (2006).“Biomimetics- its practice and theory”, J. R. Soc. Lnterface 3, p. 471-482.

       10- O. Schmitt,(1969). “Some interesting and useful biomimetic transforms”, Third lnt. Biophysics Congress, p. 297.

       11- J. M. Harkness, (2001).“A lifetime of connections- Otto Herbert Schmitt, 1913- 1998”, Phys. Perspect, http:// www. Thebakken. Org/research/ Schmitt/ Otto.htm.

       12- W. Nachtigall, (2002).“Bionik, Grundlagen und Beispiele fur lngenieure und Naturwissenschaftler”, p. 3-4.

13- Biokon, 2010.

<http://www.biokon.net/bionik/bionik.html>.[10 march 2012][online]

        14- Centre for Biomimetics., Biomimetics at Reading“, University of reading, 2007.]online>[http://www.reading.ac.uk/biomimetics/biomimetics%20at%20Reading.pdf>.[10 march 2012]

        15- W. Nachtigall, (1998).“Bionik, Grundlagen und Beispiele fur lngenieure und Natuwissenschaftler”,  p. 19.

       16- J. Benyus,(1997). “Biomimicry: lnnovation inspired by nature, lst Edition, J. William Morrow, New York, United States of America.

17-F. Otto et. At.,(1985). “Naturliche konstruktionen”, Univ. Stuttgart, Sonderforschungsbereich 230, p.24.

18-J. S. Lebedew,(1983). “Architektur und Bionik”, VEB Verlag fur Bauwesen, Berlin, Germany, p.55.

19- J. Vincent, and S. Pellegrino (Ed.),(2002). “Deployable structures”, 1st edition, Vol. 1., Springer, Vienna, Austria.

20- Y. Bar-Cohen (Ed.),(2006). “Biomimetics. Biologically inspired Technologies. “, CRC Press, Boca Raton, Florida, United States of America, p. 496.

21- Biomimicry Guild,(2007). “innovation lnspired by Nature”, Work Book, Biomimicry Guild.

22- M. P. Zari,(2007). “Biomimetic approaches to architectural design for increased sustainability”, Sustainable Buildings Conference 2007, Auckland, New Zealand.

23-M. Ayre,(2003). “Biomimicry: A Review”. European Space Agency, p. 7.

24-P. Gruber,(2009). “Aktuelle Tendenzen in der Architektur and Kunst: Architektur and Bionik”, lecture, 04.11.2009, Vienna University of Technology. Vienna, Austria.

25- N. Panchuk,(2006). “An Exploration into Biomimicry and its Application in Digital & Parametric [Architectural] Design”, thesis, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada.

26- H. Aldersey- Williams,(2003). “New animal architecture”, Laurence King Publishing, London, Great Britain, p. 169.

27- Hill, B. (1993) Bionik – notwendiges Element im Konstruktionsprozess. – In: Konstruktion, Springer Verlag, Berlin, Heft 9, S. 283-287.

       28- Susanne Giesecke & Sabine Hafner-Zimmermann,Bionics: Applying Nature’s Principles for Intelligent Building“,No. 17,2004

       29- B. Reed,(2006). “Shifting our Mental Model- “Sustainability” to Regeneration. Rethinking Sustainable Construction 2006: Next Generation Green Buildings”,Sarasota, Florida, United States of America.

        30- B. Berkebile,(2004). and J. Mclennan, “The Living Building. Biomimicry in Architecture, integrating Technology with Nature”, BioInspire 18.

31- M. Killen,(2002). “Water Web”, Metropolis Magazine, May.

32- J. Reap, D. Baumeister, and B. Bras,(2005). “Holism, Biomimicry and Sustainable Engineering”, ASME international Mechanical Engineering Conference and Exposition, Orlando, Florida, United States of America.

33- J. Godfraud, D. Clements- Croome, and G. Jeronimidis,(2005). Building and Environment 40, p. 319-328.

34-C.B. Crawford,(1978). “Building technology and its use”, Canadian Building Digest 200, National Research Council Canada.

35-G. Jeronimidis,(2000). “Biomimetics: lessons from nature for engineering”, The 35th john Player Mermorial Lecture, 22 March, The institiution of Mechanical Engineers, London.

36- P. J. Sereda,(1969). “Performance of building materidls”, Canadian Building Digest 115, National Research Councill Canada.

37- W. McDonough and M. Braungart, “Towards a sustaining architecture for the 21st century: the promise of cradle- to-cradle design”, UNEP Industry and Environment, April- Septmeber, (2003).

38- D. Clements- Croome, lntelligent buildings: design, construction and operation, Thomas Telford, London, Great Britain, (2004).

39- N. B.Hutcheon. “Requirements for exterior walls”, Canadian Building Digest 48, National Research Council Canada, (1963).

40- J. Willoughby, “Using thermal mass to save energy”, Journal of the institution of Structural Engineer 80 (12), 10-3, (2002).

41- K. Yeang, “The green skyscraper, the basics for designing sustainabhle intensive buildings”, Prestel Verlag, Munich, Germany, (1999).

42- E. Quanjel, W. Zeiler, and K. Yeang, “Designing with nature”, Federation of European Heating and Air- Conditioning Associations (REHVA) Journal, p. 13-17 (2003).

43-OECD. Design of sustainable building policies, Paris: OECD, http://www.oecd.org/dataoecd/15/28/1936530.pdf (2002).

44- P. S. Westbury, “The value of innovation. The Journal of the institution of structural Engineering”, 82 (1). P. 33-37, (2004).

45-Bionis, “What is BIONIS” 2010. ]online>[http://www.reading.ac.uk/bionis/what_is_bionis.htm>. [10 march 2012]

46- Arup Associates. (n.d.) Eastgate Development, Harare Zimbabwe. Retrieved November 12, 2008, from http://www.arup.com/feature.cfm?pageid=292

47- Bahamon, A., Perez, P., & Campello,A.(2008). Inspired by nature: Plants: The building botany connection [Arquitectura vegetal.]. New York: W. W. Norton.

48- Benyus, J. M. (2008) A good place to settle: Biomimicry, biophilia, and the return to nature s inspiration to architecture. In Kellert, S. R., Heerwagen, J., & Mador, M. (Eds). Biophilic design: The theory, science, and practice of bringing building to life. Hoboken, N. J.: Wiley.

49- Borrowing from nature (2007). The Economist, 384(8545), 30-32.

50- Evenson, N. (1987). Yesterday s city of tomorrow today. In H. A. Books (Ed.), Le corbusier (pp. 241-249). New York: Garland.

51- Feuerstein, G. (2002). Biomorphic architecture: Menschen- und tiergestalten in der architektur [Human and animal forms in architecture]. Stuttgart: Menges.

52- Post, N. M. (2007). Designers begin to look to nature to render buildings in harmony with the planet. ENR (Engineering News-Record), 258(6), 28.

53- Relph, E. C. (1987). The modern urban landscape, London: Croom Helm.

54- Tsui, E. (1999). Evolutionary architecture: Nature as a basis for design. New York: John Wiley.

55- Tsui Design and Research Inc. (2005) The “ultima” tower, two-mile high sky city. Retrieved October 29, 2008 from http://www.tdrinc.com/ultima.html.

56- Tzonis, A., Stagno, B., & Lefaivre, L. (2001). Tropical architecture: Critical regionalism in the age of globalization. West Sussex, U. K.: Wiley-Academic.

57- von Frisch, K., & von Frisch, O. (1974). Animal architecture[Tiere als Baumeister.] (1st ed.). New York: Harcourt Brace Jovanovich.

58- Liang, Y., Huang H., Li, X., Ren, L., (2010). “Fabrication and Analysis of the Multi-Coupling Bionic Wear-Resistant Material”Journal of Bionic Engineering 7 Suppl. S24-S29.

59- Shimomura, Masatsugu. (2010).“The New Trends in Next Generation Biomimetics Material Technology: Learning from Biodiversity”Journal of Science & Technology Trends., Quarterly Review No.37: 53-64.

60- Addington, Michele., Schodek, Daniel,. (2005) “Smart Materials and New Technologies For architecture and design professions”Harvard University.

61- Leydecker, Sylvia. (2008). “Nano Materials in Architecture, Interior Architecture and Design”. Germany

62-Zahr, M., Friedrich, D., Kloth, T., Goldmann, G., Tributsch, H. (2010). “Bionic Photovoltaic Panels Bio-Inspired by Green Leaves”Journal of Bionic Engineering 7, 284-293.

63- Turner, J., Soar, Rupert., (2008). “Beyond biomimicry: What termites can tell us about realizing the living building” First International Conference on Industrialized, Intelligent Construction, Loughborough University.

64- Stegmaier, Thomas., Linke, Michael. & Planck, Heinrich., (2009) “Bionics in textiles: flexible and translucent thermal insulations for solar thermal applications”Philosophical Transactions of The Royal Society.

65- Badarnah, L., Knaack, U. “Bionic breathing skin for building”. Department of Building Technology, Delft University of Technology, Delf, The Netherlands. (2008).  [Online].<http://www.irbnet.de/daten/iconda/CIB11733.pdf >.

66- Benusa, Erik., Friend, Julianne., (2008). “Application of Biomimicry in Sustainable Structure”University of Pittsburgh, Eighth Annual Freshman Conferaence.

        67- The European Graduate School., “Greg Lynn- Biography”. 2012.]online[ >http://www.egs.edu/faculty/greg-lynn/biography/>. [10 march 2012]

         68- SMUNews., “Biography: Santiago Calatrava”. 7 October 2002.]online[ >http://smu.edu/newsinfo/releases/m2013b.html>. [10 march 2012]

69- Royal Academy of Arts., Nicholas Grimshaw PPRA“. 2012. ]online[ >http://www.royalacademy.org.uk/academicians/architects/nicholas-grimshaw-ra,136,AR.html>. [10 march 2012]

Abstract

Design of Bionics Research & Development Center

By: Sudabeh Mohammadzadeh

A glimpse on architecture throughout the history of human life will reveal to us the close relationship between the animate nature and the still life and architecture. As, inspired by the nature, architecture tries to bring itself to a sustainable and stable situation more than ever. Such a relation has manifested itself in architecture, in different forms during the past centuries, among which one can refer to the form imitation of the living creatures, or the use of coexistence between the creatures and the nature (climate and architecture). Due to his dependency on nature, man needs to realize the nature to survive and to satisfy his needs. On the other hand, the study of the nature provides him with a clearer image of the past and the future as well as the reality of existence. because the natural forms are inherently efficient, and functional designs in nature are also aesthetically desirable and favorable. Relating the design to natural forms and laws can assist the designers develop creative and high-quality aesthetic designs that will sustain the least damage to the nature. Considering what is mentioned above, one can clearly perceive the necessity for understanding bionics and applying it to architecture.

      The purpose of this study is first, to discuss the study of bionics and then to understand the nature exemplification method through familiarity with bionic designing principles. Moreover, through designing Bionic Research and Development Center and applying the principles inspired from the nature, we will achieve a design that is not a mere imitation of nature; rather, the structure used for it, the functional and aesthetic requirements and the selected form is integrated in the best possible manner that is picked in consistency with the fundamental principles of nature and considering the requirements and the grounds for the design, so that the final design will satisfy the needs of its users and it will also sustain the least damages to the nature.

Self Organization-[1]

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

+ 33 = 34