اصول طراحی نمای پارامتریک
اصول طراحی نمای پارامتریک
بدون شک، نمای یک ساختمان، اولین قسمتی است که نشان میدهد سازه از ویژگی خاصی برخوردار است. یک نمای جذاب بیانگر خلاقیت بصری معمار و نشان دهنده خواسته او برای تاثیر گذاری بر بیننده با خلق اثری منحصر به فرد و غیر معمول است. برای طراحی نماهای ساختمانی پیچیده، معماری پارامتریک به عنوان یکی از اصول نوین طراحی نما میتواند مبنا مناسبی برای طراحی این نوع نماها باشد، زیرا در این سیستم طراحی، میتوان از اصول صنعتی سازی به عنوان راهکاری برای کاهش پرت مصالح نمای مدرن که معمولا مصالح گران قیمتی هم هستند، استفاده کرد.
قبل از خواندن این نوشته توصیه میشود نوشتههای زیر را نیز مطالعه کنید:
اصول طراحی نمای پارامتریک
در واقع الگوهای طراحی نما در سبک پارامتریک را میتوان توسط نرمافزار به دست آورد، که البته نباید طراحان ذهنشان بسته به خروجی الگوها از این نرمافزار باشد، بلکه باید استفاده از نرمافزار، آخرین گزینه برای آنها باشد، علی الخصوص طراحان ایران که از گذشته دارای ذهن خلاقی بودهاند و بدون نرمافزار اقدام به تولید نماهای پارامتریک با آجر میکردند. به طور خلاصه میتوان گفت، معماری پارامتریک، نوعی طراحی است که وابسته به نرمافزارهای کامپیوتری و الگویابیهای هندسی منجر به خلق اثری بدیع و چشم نواز شود.
فلسفه و هدف طراحی نمای پارامتریک
قابلیت پیش بینی تغییرات، در طرح معماری؛ در واقع این مزیت به کاهش تغییرات اساسی و تکرار مراحل وقت گیر کمک میکند. در واقع ساخت مدلی منطقی و قابل فهم کردن هندسه طرح، یکی از اهداف رویکرد پارامتریک است. یکی از مزیتهای اساسی مدل سازی پارامتریک، قابلیت پیشبینی تغییرات در مسیر توسعه فنی مهندسی طرح معماری است. این قابلیت، نیاز به کاهش تغییرات اساسی و تکرار مراحل وقت گیر را باعث میشود. یکی از اهداف رویکرد پارامتریک ساخت مدلی منطقی است که فهم قابل اتکایی از هندسه طرح و ارتباط آن با آیتمهایی که متعاقب آن طراحی و ساخته میشوند ارائه میکند که در نهایت به صورت یکپارچه پوستهی یک ساختمان را تشکیل میدهند.
فرآیند طراحی نمای پارامتریک
تشکیل یک هسته مرکزی ساده برای کنترل و بررسی اطلاعات که به عنوان پشتوانهای برای ساخت عمل میکند، الزامی است. این هسته مرکزی به طور کلی از مجموعهای از کنترلهای لازم که توسط معمار ارائه میشوند تشکیل شده است. تشکیل سریع این پلتفرم کنترل برای شروع مدل سازی پارامتریک و تهیه اطلاعات ضروری است. Grasshopper که نرمافزاری مبتنی بر الگوریتم بوده و با مدل سه بعدی در تعامل است، ابزار موثری برای تامین ارتباطات این هسته مرکزی محسوب میشود.
پوسته نمای پارامتریک برای ساختمانهای پیچیده
طرحهای معماری با روندی رو به رشد در حال پیچیدهتر شدن هستند و این پیچیدگی جامعه طراحان و مهندسان را برای غلبه بر شکلها و ساختارهای کلاسیک، تعامل با یکدیگر و تحویل پروژه (بدون طراحی پارامتریک) به چالش میکشد. ادغام ابزارهای پارامتریک و روشهای دیجیتال، به عنوان چارهای برای همگام شدن با این تغییرات، مورد برسی قرار گرفته و مستند شده است. مطابق با این مستندات، عواملی از جمله پیشرفتهای معماری، تحلیلهای زیست محیطی، مطالعات بهینه سازی و هندسه در طول روند طراحی از عوامل پر اهمیت در استفاده از معماری پارامتریک هستند.
به علاوه در این روش تعامل مشاور نما با معماران با سرعت بیشتری صورت میگیرد که موجب کوتاهتر شدن بازه زمانی بررسی و اعمال بازخوردها میشود. از سوی دیگر خلع استفاده از فرآیندهای پارامتریک در روشهای اجرایی پیمانکاران که ساخت و نصب المانهای تشکیل دهنده طرح معماری را بر عهده دارند، به خوبی قابل مشاهده است. طرحهای دارای پیچیدگی هندسی شرایطی را ایجاد میکنند که پیرو آن پیمانکار نما باید در ابتداییترین مراحل کار، کلیت معماری و تاثیرات آن بر نما را بررسی کند، به دنبال روشهای کلیدی جهت سازگار شدن با پیچیدگی هندسه باشد و از ابزارهای پارامتریک در مراحل طراحی استفاده کند.
ابزارهای پارامتریک میتواند در جهت دستیابی به راه حلی منطقی و استفاده از آن برای طراحی و انجام پروژه در کنار محدودیتهای آن موثر واقع شود. از جمله این محدودیتها میتوان به مواد اولیه، محدودیتهای تولید و حمل و نقل، بودجه و برنامه زمانبندی پروژه و همچنین الزامات ناشی از عملکرد سیستم اشاره کرد. ابزارهای پارامتریک برای ارائه سریع دادهها و نتایج طراحی در روند کار مورد استفاده قرار میگیرند.
استفاده از این فرآیند در حال تغییر و پویا، مستلزم رویکردی سازمان یافته نسبت به ارتباطاتی میان رشتهای، تبادل اطلاعات مدلهای سه بعدی و آشنایی با ابزارهای پارامتریکی است که توسط مهندس معمار مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین این فرآیند میتواند تأثیر بسزایی در پروژههایی که در آن یک فاز میانی تعریف شده است، داشته باشد. روند استفاده از design-assist (حضور مشاور نما در مراحل طراحی) در شرایطی که نمای ساختمان پروژه نیازمند طراحی منحصر به فرد و پیچیده و همچنین استفاده از متریالهای نوین و تکنولوژی تخصصی است، احتمال بروز خطا را کاهش میدهد. این پروسه مراحل زیر را شامل میشود:
- توسعه تعریف واضحی از طرح کلی کار، بودجه، برنامه و اهداف عملکردی و زیبایی شناسانه.
- ارزیابی و انتخاب مشاور تخصصی نما (design-assist).
- همکاری جهت تحقیق، تهیه و توسعه مشخصات پروژه و اسناد مربوطه.
- تایید کلیات، بودجه و برنامه زمان بندی طرح تکمیل شده توسط مشاور نما.
- تنظیم و عقد قرارداد جهت ساخت و نصب با پیمانکار نما.
برآورد پروژه نمای پارامتریک پیش از ساخت
در طراحی نما به روش پارامتریک تلفیق نتایج ارائه شده توسط نرمافزار Grasshopper و تخمین هزینهها و لیست مصالح مورد نیاز (Material Take-Off ,MTO) استفاده مفید از بخش داده محور برنامههای پارامتریک را باعث میشود. به عبارت دیگر این نرمافزار علاوه بر اینکه ابزار قدرتمندی برای خلق، تنظیم و سنجش احجام دارد، اطلاعات مربوط به هر عملیات انجام شده را نیز ذخیره میکند و میتواند آنها را در قالب ابعاد، مقادیر و اطلاعات هندسی مورد نیاز ارائه دهد. از این اطلاعات میتوان برای ترسیم و توضیح نقشهها و نمودارها استفاده کرد و یا آن را صرفا به عنوان بخشی از خروجی، در جداول نتایج نمایش داد.
همچنین میتوان از نرمافزار Grasshopper برای حصول دادههای بسیار جزئی از جمله ابعاد پانلها، اندازه برش، تعداد پانلها با مشخصات مشابه و تعداد پانلهای منحصر به فرد استفاده کرد. علاوه بر این در صورتی که برآورد هزینههای پروژه به طور مداوم و همزمان با پیشرفت مراحل طراحی انجام شود، سرمایه گذاری اولیه برای تهیه مدل سه بعدی پارامتری باعث کاهش زمان و هزینه مورد نیاز برای به روزرسانی قیمتها شده و توجیه پذیر خواهد بود، در واقع همزمان و مطابق با تغییرات پروژه، لیست موارد مورد نیاز (MTO) و برآورد هزینهها نیز به طور خودکار و با سرعتی برابر با سرعت تغییرات طراحی، تصحیح میشوند.
تکرار مراحل طراحی نمای پارامتریک
هنگامی که مهندس نما در مراحل ابتدایی روند design-assist معرفی میشود، روند طراحی احتمالا مراحل تکراری بررسی و تصحیح را طی میکند، که فرصتی در اختیار مشاور قرار میدهد تا محدودیتهای مربوط به مواد اولیه یا سایر مشکلات احتمالی را بررسی کند. ابزارهای پارامتریک میتوانند در تحلیل موارد زیر و قیمت گذاری در روند طراحی مفید واقع شوند:
- مدول بندی بهینه: انتخاب بهینهترین روش تقسیم بندی سطوح نما با استفاده از روشهای آزمون و خطا.
- آنالیز انحنای قطعات: بررسی میزان انحنای قطعات در سطوح منحنی.
- محدودیتهای ابعاد: ارزیابی پانلها برای قرار گرفتن در محدوده ابعاد تعیین شده.
- کاهش تنوع: تلاش برای افزایش قطعات مشابه به جای قطعات منحصر به فرد و متفاوت.
- اتوماسیون مراحل مدل سازی: تنظیم نرمافزار برای تکرار مراحل طراحی در محیط مدل سه بعدی.
مهندسی طراحی نمای پارامتریک چیست؟
ابزارهای پارامتریک میتوانند در زمینه محاسبات سازهای پروژه در تکمیل مراحل طراحی موثر باشند. از جمله این تاثیرات میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تحلیل مدل: سرعت بخشیدن به ساده سازی، تقسیم سازه به قطعات، سطوح و خطوط برای وارد کردن به نرمافزارهای تحلیل و طراحی سازهای.
- بررسی مقایسه مراحل تکرار شده: پردازش سریع و همپوشانی مراحل تکراری.
- مجسم ساختن نتایج تحلیل: مجسم ساختن مدل سازهای و نتایج حاصل از تحلیل آن توسط نرمافزار جهت بررسی و اعمال تغییرات لازم برای تولید و ساخت.
تولید اتوماتیک جزئیات که ممکن است روش محاسبه مشابهی داشته اما در شرایط متفاوت مقادیر متفاوتی داشته باشند، مستند سازی مراحل طراحی و ساخت را سرعت میبخشد. این در حالی است که مستند سازی بدون جزئیاتی که به طور اتوماتیک تهیه شوند، فرایندی زمانبر بوده است. از جمله جزئیات مورد نیاز در مراحل ساخت میتوان به این موارد اشاره کرد: الگوی برش شیشهها، حداقل ابعاد بلوکها برای ساخت شیشه، جزئیات مربوط به انکرها، گرهها و… مدل پارامتری میتواند پیش از آغاز نصب و برای آموزش کارکنان مورد استفاده قرار گیرد. با این مدل همچنین میتوان سایر فعالیتهای مربوط به مراحل ساخت و ساز در محل پروژه را مدیریت و پشتیبانی کرد:
- ساخت مجازی: هندسه پروژه که با دقت بالا و جزئیات به صورت سه بعدی و پارامتریک مدل شده است، چگونگی انجام مراحل نصب را مشخص میکند این در حالی است که یکی از موانع جدی هر پروژه و به طور خاص برای پروژههایی که دارای هندسهای پیچیده هستند، ساختار غیر معمول و روشهای نصب غیر متعارف است.
- نقشهبرداری و برآورد دادهها: مختصاتی محلهایی همچون محل قرار گیری انکرها که با استفاده از لیزر و در محل پروژه اندازه گیری میشوند احتمالا با مقدار تئوریشان در مدل مطابقت نخواهند داشت. این عدم تطابق با استفاده از ابزارهای پارامتریک قابل سنجش و مقایسه است. اصلاحات جهت کاهش این اختلاف نیز میتوانند از طریق این ابزارها صورت گیرند.
برای مشاورهی رایگان میتوانید با شمارههای ۰۹۱۲۲۴۶۰۰۸۹ | ۰۹۱۲۱۴۷۱۸۴۷ به طور مستقیم تماس بگیرید.
نظرات خود را در ارتباط با این نوشته ما بنویسید.
با آرزوی بهترینها.
شهریار
آبان 1403چطور میشه از نرمافزارهای پارامتریک برای بهینهسازی طراحی نمای ساختمان استفاده کرد؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، با تنظیم پارامترها و شبیهسازی عملکردهای محیطی و سازهای طراحی بهینه میشود.
زارعی
آبان 1403آیا استفاده از مدلهای سهبعدی در طراحی نمای پارامتریک هزینهها را کاهش میده؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، بله، با شبیهسازی دقیقتر و کاهش خطا، هزینهها کاهش مییابد.
طاها
آبان 1403برای طراحی نمای پیچیده، چه نرمافزارهایی بهترین کارایی رو دارن؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، Rhino همراه Grasshopper، Dynamo و Revit بهترینها برای نمای پیچیده هستند.
ساغر
آبان 1403آیا ممکنه در نمای پارامتریک محدودیتهای مواد اولیه تاثیر زیادی بر طرح داشته باشه؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، بله، محدودیتهای مصالح میتواند طرح را محدود یا تغییر دهد.
مهران
آبان 1403چطور میشه تغییرات طراحی نمای پارامتریک رو در مراحل مختلف پروژه مدیریت کرد؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، با مدلسازی انعطافپذیر و استفاده از نرمافزارهای BIM تغییرات بهسادگی مدیریت میشوند.
رجایی
آبان 1403چه عواملی باعث میشه که طراحی نمای پارامتریک برای پروژههای بزرگ مناسبتر باشه؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، پیچیدگی بالا، نیاز به سفارشیسازی و مدیریت دادهها باعث مناسبتر بودن آن میشود.
محمد
آبان 1403استفاده از ابزارهای پارامتریک چطور به بهبود کیفیت پروژههای ساختمانی کمک میکنه؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، باعث دقت بالاتر، تحلیل بهتر و هماهنگی دقیقتر اجزا میشود.
روشنی
آبان 1403آیا میشه با استفاده از طراحی پارامتریک، هزینههای اجرایی رو به طور قابل توجهی کاهش داد؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، بله، با بهینهسازی مصالح و مراحل اجرا، هزینهها معمولاً کاهش مییابد.
عماد
آبان 1403برای طراحی نمای پارامتریک، آیا باید همیشه از نرمافزارهای خاصی استفاده کرد یا راههای دیگهای هم هست؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، بیشتر با نرمافزارهای خاص مثل Rhino+Grasshopper انجام میشود ولی گاهی برنامهنویسی سفارشی هم ممکن است.
امیری
آبان 1403چه تفاوتهایی بین طراحی نمای پارامتریک و روشهای سنتی وجود داره؟
مهندس حبیبی
اردیبهشت 1404سلام، طراحی پارامتریک با الگوریتم و نرمافزار، انعطافپذیرتر و سریعتر از روش سنتی است که دستی و ثابت است.