البارامترية في التصميم المعماري | Parametricism
- Raghad
- 28 ديسمبر 2022
- 3 دقيقة قراءة
مع تقدُّم التكنولوجيا وتطورها المستمر، تُسارع جميع الصناعات والأفراد إلى التكيّف وتطويع التقنيات الجديدة في تسيير أعمالهم وفتح آفاق جديدة.
أحد هذه التقنيات هي التصميم بمساعدة المعلّمات Parameters أو ما يدعى بالبارامترية؛ وهو نهج حديث نسبيًا جاء بعد ثورة الحداثة ومابعد الحداثة في عالم العمارة.
البارامترية في الرياضيات
مبدئيًا، يشير مصطلح “البارامترية” إلى المعادلات الرياضية التي تعتمد نتيجتها على متغيّر واحد أو عدة متغيرات تسمى “معلّمات” أو بارامترات.
هذه المعادلات الرياضية تسمى بمعادلات وسيطية أو بارامترية، وأحد الأمثلة عليها هو استخدام بارامتر زمني t لتحديد موضع جسيم متحرك أو سرعته.
مثال آخر هو تمثيل دائرة الوحدة بارامتريًا كالتالي:
x = cos(t) ، y = Sin (t)
حيث t هو البارامتر الذي يعتمد عليه إحداثي x ,y.
وهذه الطريقة الرياضية هي أساس النهج التصميمي البارامتري، استخدام معادلات كهذه وغيرها من الدوال الرياضية لتوليد تكوينات معمارية معقدة في برامج النمذجة.
ظهور البارامترية في المجال المعماري
في أوائل الستينيات، ظهر أول تطبيق للنهج البارامتري في العمارة على يد المعماري لويجي موريتي Luigi Moretti.
يُعد مشروعه “ملعب N” أول تعبير صريح عن البارامترية، حيث حدد 19 معلّمة -Parameters- من بينها مجال رؤية المتفرجين والتعرض لأشعة الشمس في المدرجات..
وضع موريتي إجراءً مسؤولًا بشكل مباشر عن شكل المبنى النهائي؛ كل تغيير في مجموعة البارامترات يؤدي إلى شكل جديد للملعب.
كيف يتم التصميم باستخدام البارامترات Parameters ؟
تمثّل البارامترات المتغيّرات التي بتغيُّر قيمها تنشأ تصاميم مغايرة وممكنة في ضوء قيم البارامترات الجديدة.
ندرس التكوينات المختلفة للشكل form من خلال تغيير بارامتر واحد أو أكثر وكيفية تأثيره على الشكل الناتج بحيث نختار التصميم الأنسب تبعًا لمعاييرنا ونجري تعديلات إبداعية عليه إن أردنا.
غالبًا ما تكون التكوينات المنشأة بالنهج البارامتري أشكال هندسية حرة Free-form وديناميكية وأحيانًا عضوية Organic ذات منحنيات وتكرارت. ولكن يجدر الذكر هنا أن استعمالات التصميم البارامتري لا تقتصر على تكوين أشكال براقة كهذه فحسب.
لم يكن كل هذا ممكنًا بدون أداة النمذجة البارامترية Grasshopper، وهو برنامج طوره David Rutten في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. حيث جعل من التصميم البارامتري ممارسة يومية لمعظم المهندسين والمعماريين.
لماذا التصميم البارامتري؟
تسمح البارامترية للمعماري بتكوين الأشكال المعقدة وتجنب المهام المتكررة في حال تكوينها بنهج تقليدي.
فـبفضل التصميم البارامتري، يُمكن تحقيق معيار Criteria من خلال مجموعة من القواعد rules التي تشكّل إجراء متسلسل procedure.
هذا الإجراء يتم إنشاءه من قبل الفرد لأتمتة عملية يدوية مضجرة، ومن ثم عزل البارامترات الرئيسية التي تؤثر على الشكل النهائي بحيث يتم تغييرها لإنشاء سيناريوهات مختلفة للتكوين الشكلي ومن ثم الوصول للنتيجة المطلوبة.
تعتبر شركة زها حديد Zaha Hadid Architects من أبرز الشركات الرائدة في العمارة البارامترية، زها حديد مهندسة معمارية ورياضيَة درست في المملكة المتحدة ودمجت بين الرياضيات والهندسة المعمارية باستخدام التصميم البارامتري.
من أهم ميزات التصميم البارامتري:
تسريع عملية إنشاء النماذج الأولية للتصميم Prototypes وتحليل النماذج البديلة للوصول إلى أفضل الحلول الممكنة في أقصر فترة زمنية.
التغيّر التلقائي للشكل عن طريق تغيير البارامترات في أي وقت أثناء عملية التصميم مما يقلل الحاجة إلى تغيير كل تفصيل يدويًا.
المرونة المتزايدة باستمرار من خلال إدارة أسهل للعمليات المعقدة في التصميم، لتحل محل المهام اليدوية المتكررة ذهابًا وإيابًا للتصميم التقليدي.
البارامترية ونمذجة معلومات البناء BIM
الاستخدام الصريح للبارامترات كقوة دافعة للتصميم لم يقتصر على برامج النمذجة العادية CAD وإنما دخل إلى لب نظام نمذجة معلومات البناء BIM. حيث يمثل أهم تطبيق لمبدأ البارامترية في المجال الهندسي.
الفكرة الأساسية للـبيم هي أن كل عنصر في نموذج المبنى ثلاثي الأبعاد هو دالة Function للبارامترات -خصائص- التي تقود لتكوين شكله.
يلّخص صامويل جيسبيرغ Samuel Geisberg، وهو مطوّر أول برنامج هندسي بارامتري، الفكرة الأساس وجوهر البارامترية كالتالي:
“ الهدف هو إنشاء نظام يكون مرنًا بدرجةٍ كافية لتشجيع المهندس على التفكير بسهولة في مجموعة متنوعة من التصميمات الممكنة، ويجب أن تكون تكلفة إجراء تغييرات في التصميم قريبة من الصفر قدر الإمكان.”
“The goal is to create a system that would be flexible enough to encourage the engineer to easily consider a variety of designs. And the cost of making design changes ought to be as close to zero as possible.” -Samuel Geisberg, founder of the Parametric Technology Corporation (PTC)
ماذا بعد؟
لطالما انخرط المهندسون المعماريون في التقنيات الجديدة والناشئة، وكانت النتيجة دومًا تغيير مفهومنا لعملية التصميم وحيثياته.
تتبنى معظم الصناعات مبادئ التصميم البارامتري في منتجاتها، من تصميم الأزياء والمجوهرات إلى تصميم السيارات. في مجالات البناء ، يتم توظيفها حاليًا في تطوير العقارات، والتصميم الحضري، والهياكل الضخمة، وعمارة المباني الفردية بما في ذلك تخطيط المبنى، والتصميم الإنشائي، وتصميم الواجهة، والتصميم الداخلي.
أصبحت البارامترية شيئًا به العديد من الفرص، ومع أنها مليئة بالإمكانيات إلا أن مجالات تطبيقها في عالمنا العربي قليلة. قد يتغير عالم الهندسة المعمارية تمامًا في العقود القادمة، وإذا أراد أي طالب أن يكون ذا صلة بمستقبله المهني، فيجب أن يكون على علم بهكذا تقنيات على الأقل.
تستخدم البارامترية أيضًا على نطاق واسع في مجال المحاكاة الحيوية Biomimicry في التصميم المعماري، وهو موضوعنا للمقالة القادمة.
المصادر:
تعليقات