دانلود تحقیق کاربرد ریاضی در معماری

پیر لوئیجی نروی

تولد در سوندریو لومباردی به سال 1891،مرگ در رم به سال 1979.در سال 1913 در رشته مهندسی ساختمان از دانشگاه بولونا فارغ التحصیل شد.از 1946 تا 1961 استاد مهندسی سازه در دانشکده معماری رم بود.

مهندس محاسب و معمار بزرگی که ردیف" فوی ساینت" و"مایار" قرار داردکه در نتیجه ی تسلط برمحاسبات دقیق ریاضی در معماری به شیوه ی زیبا و حیرت انگیزی دست یافت و با فرم هایی که از طبیعت الهام می گرفت همراه با کاربرد تکنیکی مصالح،چشم اندازی موسیقایی در معماری به وجود آورد.او بارها و بارها در نوشته هایش،فرآیند خلاقه ی فرم را در یکسانی،چه در زمینه ی کارهای تکنیکی مهندسی و چه در زمینه های مختلف کارهای هنری به عنوان یک اصل می دانست.روشی که با استناد به آن زیبایی الگوی سازه ای تنها حاصل پی آمدهای روش های محاسباتی نیست،بلکه نوعی روش شهودی است که چگونگی کاربرد محاسباتی آن را معلوم می کند،و بدین ترتیب به آن هویت می بخشد.

نروی متخصص بتن آرمه بود.اولین پروژه ای که طراحی کرد ساختمان سینما ناپل بود که به سال 1927 ساخته شد.روش ساختاری این بنا در عمل رابطه ی بین فرم و عملکرد را به اثبات رساند(روندی که در آینده به نوعی با کژفهمی مواجه شد).این سبک و سیاق را نروی از طریق محاسبات سازه ای به دست آورد و آن را در معماری امری ضروری می دانست.اولین کار مهم او پروژه ی استادیم ورزشی فلورانس بود که در بین سالهای 1930 تا 1932 ساخته شد.پوشش ساده ای که شیوه ی نمایان سازه ای آن از اهمیت خاص برخوردار بود و در اغلب جراید به عنوان الگوی معماری قرن معرفی شد و حالت نمایشی شورانگیزآن با طراحی های لوکوربوزیه قابل مقایسه بود که به نحوی بسیار صریح و روشن امکانات کاربری بتن آرمه را به نمایش درآورد.نروی با طراحی پروژه های آشیانه هواپیما اورویتو(8-1935)و اوربتللو و همچنین ساختمان برج دل لاگو(3-1940)،به مطالعه در زمینه ی روش های سقف پوسته ای شبکه تیرچه های باربر پرداخت.این شیوه ی ساختاری همواره به مثابه یک هدف ثابت دنبال شد و در تحقیقاتش گستره وسیع تری یافت ودر ابعاد بسیار عظیم به صور مختلف ادامه پیدا کرد ودر فرآیند خلاقه ی شخصی اش مورد استفاده قرار گرفت.با اجرای این پروژه های آشینه هواپیما (که تاکنون ویران شده اند)،نروی به فرآیند درخشان سازه ای خود مقام و منزلتی بخشید که در کل به زیبایی تکنیک ساختاری اش متکی بود.

در حدود 1940،به مطالعه تجربی در زمینه ی مقاومت فرم پرداخت،و به نتایج موفقیت آمیزی نایل شد؛روند اینترنشنال استیل بسیار نیرومندی که در پوشش سقفهای پوسته ای کاربرد داشت؛در کل جذبه های تکنیکی و شاکله ی بسیار زیبا از دستاوردهای عظیمش بود.این روش را در پوشش سقف تالار بزرگ نمایشگاه تورین به کاربرد(9-1948)،که یکی از آثار ماندگار و از شاهکارهای معماری قرن بیستم است،هرچند که این پروژه از طرف کسانی که وظیفه ی معماری را اهمیت عملکردی جزئیات داخلی آن می دانند،مورد برداشت های نادرستی واقع شد،در نتیجه ساختمان بسیار مهم وارزشمندی که نروی آن را در زمره ی مهمترین آثارش می دانست،تا حدودی مورد بی توجهی قرار گرفت.ساختمان عظیمی که شامل یک پوشش سازه ای بود که با اجزای پیش ساخته ی بتنی به حالت کج و موجی ساخته شد.

او چند ساختمان پوسته ای بتنی در ابعاد کوچکتر به اجرا درآورد،به نحوی که زیر سقف به طور کامل آزاد بود،بعضی از این پروژه ها پلان دایره ای شکل دارند،از جمله ساختمان کازینوی رم لیدو(1950) و ساختمان تالار اجتماعات و ضیافت "چیانچینو ترم" که بین سالهای 1950 تا 1952 ساخته شد.در همین زمان نیزبه تحقیقاتش در زمینه بتن آرمه ادامه داد،کاربرد قطعات پیش ساخته ی بتنی به صورت تولید انبوه را در رابطه با پوشش سقف سالن های نمایش به عنوان اختراع به ثبت رساند.این ابداع در انواع مختلف سازه های طاق تویزه پشت بنددار کاربرد داشت و همچنین به اغلب پروژه های خیالی و آرمان گرایانه قابلیت اجرایی داد.اختراع مهم دیگراو در عرصه تکنیک،سیستم هیدرولیکی پیش کشیده ی بتن آرمه بود.به هیچ روی دست از تلاش و تحقیق بر نمیداشت.حتی با آزادی عمل هرچه بیشتر روش سازه ای اش را تکامل و بهبود بخشید،با ساده گرایی و سرعت در اجرا،به نحوی متفاوت به تحقیقاتش ادامه داد،شیوه ی ساختاری بسیار زیبایی که از المان های سازه ای ریتمیک تشکیل میشد.نمونه های شاخص این روش،ساختمان ورزش رم بود که با همکاری "آنیباله ویته لوزی"از سال 1956 تا 1957 به اجرا درآمد و مهم تر از همه ساختمان تالار کنفرانس یونسکو در پاریس (که با همکاری مارسل بروئه و زرفوس در فاصله سال های 1953 تا 1957 ساخته شد(.

همچنین شبیه به ساختمان تالار کنفرانس پاریس_پوشش پوسته ای بسیار زیبا و پر وقاری که طراحی آن ملهم از پوشش پوسته صدف دریایی و بالهای حشرات و کاسبرگ گل ها بود-ساختمان آسمان خراش پیرلی را نیز با الهام از فرمهای موجود در طبیعت به فاصله 1955 تا 1958 در میلان با همکاری "جیو پونتی و چند معمار دیگر"به اجرا درآورد.این الگوی ساختمانی به صورت قطعاتی مجزا از هم تکامل یافت.

نروی مهارت خلاقه ی سازه ای اش را در ساختمان مرکز صنایع ملی پاریس (که در 1955 با همکاری ژان پرو طراحی شد)؛و نیز در ساختمان نمایشگاه دایره ای شکل کاراکاس (1956) و ساختمان کاخ دولاورو ،تورین(1961)و همچنین در تالار اجتماعات پاپ در واتیکان که در 1971 ساخته شد،به نمایش درآورد.

 ریاضی در معماری اسلام

         مجله ساینس نتایج شگفت آوری از کاربرد ریاضیات در معماری اسلام منتشر کرد

جدیدترین بررسی ها در باره کاربرد ریاضیات پیشرفته در کاشی کاری بناهای اسلامی از جمله مسجد امام اصفهان و گنبد مراعه در مجله ساینس منتشر شد.

خبرگزاری میراث فرهنگی – میترااسدنیا:  یافته های جدید در زمینه ریاضیات در کشورهای  اسلامی که در مجله ساینس منتشر شده است نشان می‌دهد  ریاضیات در این مناطق  به مراتب از آن چه  که تاکنون تصور می شد پیشرفته تر بوده است.

به گزارش مجه سایتس دانشمندان اعلام کردند بررسی اشکال هندسی پیچیده در کاشی های تزیینی که بر روی شاهکارهای معماری اسلامی مربوط به قرن پانزدهم میلادی وجود دارد ،  نشان می دهد اعداد کوچک در اشکال شبه کریستالی نقش بسیار مهمی داشته اند.

براساس این گزارش تنها در دهه های 1970 بود که پرفسور «راجر پن رز» ریاضی دان و کیهان شناس انگلیسی برای اولین بار این اشکال هندسی را برای علاقمندان غربی تشریح کرد.

دراین گزارش همچنین آمده است:« اشکال و الگوهای شبه کریستالی در کاشی کاری های اسلامی شامل مجموعه ای از واحدهای در هم پیچیده ای است که در آن الگوی هندسی حتی هنگامی که که به گونه ای نامتناهی درتمام جهات امتداد می یابند و فرم ویژه ای از تقارن می یابند، هرگز تکرار نمی شوند.» «آرتور پیتر لو »از دانشگاه هاروارد که این مقاله را چاپ و منتشر کرده است با اشاره به این که اشکال هندسی خیره کننده موجود در کاشی های یک بنای اسلامی نشان دهنده الگوی هندسی ویژه ای است که نشان می دهد که طراحان این اشکال هندسی ا ز ریاضی دانان اروپایی 500 سال جلوتر بوده اند، او افزوده است :«این اشکال حقیقتا گیج کننده اند زیرا ریاضیات به گونه ای چنان شگفت انگیز در این کاشی کاری ها به کاررفته است که ما تا 20 -30 سال پیش نتوانستیم متوجه آن شویم.» «ارتور لو» و همکارش پرفسور« پاول استین هاردی» از دانشگاه پرینستون به ویژه طراحی و اشکال موجود در «درب مسجد امام در اصفهان» را عالی ترین نمونه از کاربرد ریاضیات پیشرفته در آثار هنر معماری اسلامی معرفی می کنند که در سال 1453 ساخته شده است.

دربخشی از این گزارش با اشاره به ممنوعیت تصویر گری در اسلام آمده است که مسجدها و دیگر یناهای شاخص اسلامی در سرتاسر خاورمیانه ،آسیای مرکزی و دیگر سرزمین های اسلامی اعلب از اشکال غنی ، دقیق و پیچیده ای پوشیده شده است که بر اساس الگوهای هندسی دقیقی طراحی شده اند.

آرتور لو در بررسی هایی که در درباره ریاضیات پیشرفته در هنر کاشی کاری اسلامی انجام داده و نتایج آن نیز در مجله ساینس چاپ و منتشر شده ، تاکید کرده است که این اشکال هندسی نشان می دهد که کشورهای اسلامی در زمینه ریاضیات و طراحی به چه میزانی از پیشرفت دست یافته بودند.

به گفته او شما می توانید در تمامی آثار شاخص اسلامی شاهد تکامل تدریجی و فزاینده ریاضیات در ترسیم اشکال هندسی باشید که در بیشتر موارد از یک الگوی ساده شروع شده و سپس به تدریج پیچیدگی بیشتر و بیشتری می یابد.

در ادامه این گزارش خاطر نشان شده است :زمانی که اروپا در باتلاق های عصر تاریکی به سر می برد فرهنگ اسلامی که درقرن هفتم هجری شکل گرفته بود، طی قرن های متمادی با دستاوردهای مهمی در رشته های مختلف ریاضی، پزشکی، مهندسی، سرامیک، هنر و انواع دست بافته ها، معماری و دیگر رشته های علمی در اوج شکوفایی خود بود.

آرتور لو همچنین گفته است که یافته های جدید در زمینه ریاضیات اسلامی نشان می دهد که فرهنگ اسلامی به مراتب از آن چه که تا کنون تصور می شد پیشرفته تر بوده است.

علت اصلی انجام این بررسی ها آن بود که لو حین سفر به ازبکستان متوجه مسجدی مربوط به قرن شانزدهم میلادی شد که در کاشی کاری های آن ازموتیف های ده ضلعی استفاده شده است.

این مسئله توجه و کنجکاوی وی را به کاشی کاری های شبه کریستالی در مساجد اسلامی جلب کرد.

طبق همین گزارش این موضوع پیشتر نیز مورد توجه محققان غربی بسیاری قرار گرفته بود چنان که در سال های دهه 1900 پرفسور «امی ماکویسکی »از دانشگاه کپنهاگ دانمارک نیز متوجه چنین موضوعی در مسجد های اسلامی به ویژه در گنبد مسجد مراغه شد که در سال 1197 ساخته شده است.

پرفسور هلندی: اصفهان "بهشت ریاضیات در معماری " است پروفسور" یان هوخندایک " استاد دانشگاه لیدن هلند گفت: به لحاظ کاربرد ریاضیات در معماری، بناهای تاریخی اصفهان "بهشت ریاضیات " است.

وی که برای شرکت در کارگاه ریاضیات ومعماری به اصفهان سفر کرده است روز دوشنبه به ایرنا گفت : پیچیدگی معماری شهر اصفهان به لحاظ ریاضیات منحصر به فرد بوده و این زیبایی در دنیا بی‌نظیر است.

وی اظهار داشت : ریاضیات در هنر معماری مصداق " کعبه" را دارد.

به گفته وی ، هنر معماری در ریاضیات اصفهان از قرن "پنجم تا یازدهم" و "از زمان "عمر خیام "تا "صفویه" قابل توجه بوده و مسایل ریاضی پیچیده‌ای را در بردارد.

وی به یک دستگاه قبله‌نما که از دوران صفویه باقی مانده است اشاره‌کرد و افزود: این وسیله که برای نمایش دادن قبله به کار می‌رود وی تصریح کرد: به‌دلیل پیچیدگی این وسیله‌از نظر ریاضیات، اروپاییان تصور نداشتند که این قبله‌نما از ایرانیان بوده است.

وی گفت : ولی حقیقت این است که سازنده این قبله نما یک ریاضی‌دان ایرانی از دوره صفوی بوده است.

پروفسور یان هوخنداک افزود: اصفهان علاوه بر این که به لحاظ تاریخی جالب توجه است ، معماری آثار تاریخی آن دارای مسایل پیچیده ریاضی است.

وی افزود: از طریق این معماری زیبا می‌توان دانش آموزان را با زیبایی ریاضی آشنا کرد و به دانش ریاضیات تشویق کرد.

وی تصریح کرد: در جوامع ما ریاضیدان بسیار کم است و نیاز به ریاضیدان بسیار احساس می‌شود که می‌توان دانش آموزان را از طریق نمایش ریاضی در معماری به این دانش تشویق کرد.

وی اظهارداشت : دانشگاه هلند علاقه‌مند است با خانه ریاضیات اصفهان در زمینه کاربرد ریاضی در معماری، همکاری بیشتری داشته باشد.

معماری ریاضی مکان است و موسیقی هندسه زمان!

معماری و موسیقی.

این دو هنرهایی هستند که در صورت «انتزاعی» و در مفهوم «مجرد» شناخته می شوند و برخورد روزمره با آنها نیز «مجزا» و «مجرد» می باشد.

«انتزاعی» بودن خصیصه ای مشترک در بین هنرهاست؛ کلید و مثال روشن گفتگوی ما نیز در این مجموعه اشتراک و اسباب انتزاعی بودن این دو هنر است که قطعاً راه را برای بررسی سایر هنرها می گشاید.

موسیقی، هنری شنیداری می باشد و در مرحله آغازین «ارتباط با مخاطب»می تواند با ایجاد حالات صوتی، حس او را در لحظه بسازد و یا «ضمیر ناخودآگاه» را به تداعی معانی وادارد.حالات موسیقی پیرو قواعد مشخصی منبعث از ریاضیات و فیزیک که از نظم طبیعت پدید می آید، قواعد ریاضی شناخته شده ای همچون"اعداد طلایی"و «فرمول معروف فیبوناچی » و اصول کشف شده تناسبات هندسی در تحلیل هندسی طبیعت جانداران در موسیقی به وفور یافت می شود.

از خصایص آدمیان به قالب در آوردن و قالبی کردن عناصر موجود برای ثبت و ضبط و استفاده مجدد از آنهاست و همین امر باعث شده در موسیقی اصول شناخته شده با اصول «موضوعه» زمینه ثبت , ضبط و اجرای مجدد موسیقی ایجاد شود.

عدم دیدن «نفحات» , لمس و تفکر بر روی آنها از عوامل مهم انتزاعی بودن این هنر است.

اینک با بررسی و با شناخت عناصر مادی و طبیعت معماری, توجه به حالات درونی و تفکر مخاطب می توان گفت:معماری نیز «انتزاعی» است؛ چه عناصر طبیعی در معماری آنگونه که باید باشند نیستند و تغییر شکل یافته اند.

ثبت و نگهداری معماری برای بوجود آوردن آن نیز در بستر «هندسه» و به نوعی «هندسه در بعد دادن به عناصر ریاضی» صورت می گیرد.

عدم درک معماری و ایجاد حالت روحی و تفکر برانگیز برای مخاطبان و استفاده کنندگان از آن ، به نوعی « مجرد رمزگونه » منتهی می شود که در نهایت «هندسه» خاصی را در ذهن شکل می دهد.

احاطه آدمی بر معماری با شناخت (هندسه) و قواعد آن و «تعریف اشکال و کنار هم گذاشتن آنها» در روی کاغذ با نام «نقشه و طرح معماری» به نوعی تعریف شده است و کنکاش آدمی در طبیعت نیز مصالح مورد نیاز را در ایجاد یک اثر معماری خوب به او می دهد.

دوست هنرمندی گفته است:معماری موسیقی مکان است؛ موسیقی, معماری زمان است.

حالات موسیقی پیرو قواعد مشخصی منبعث از ریاضیات و فیزیک است معماری هندسه مکان است و موسیقی ریاضی زمان و می تواند بدینگونه نیز باشد که: معماری ریاضی مکان است و موسیقی هندسه زمان!

موسیقی ایستا نیست ولی معماری ایستا است.

در مورد نقاشی, ایستایی در بطن کار معرفی می شود.

برخورد دو علم مشترک البنیه (هندسه و ریاضی) که هر دو هنرهای ذهنی منبعث و مشتق از طبیعت هستند در موسیقی و معماری به نحوی سازگاری ایجاد نموده است که «حس مشترک بودن معماری و موسیقی» را تقویت می کند و راه را برای ارزیابی این دو هنر مهیا می سازد.

اساس معماری به نوع دید طراح اثر و نوع نیاز استفاده کننده برمی گردد و اساس موسیقی نیز بر نوع نگاه موسیقیدان و خالق اثر و نوع (شنود) مخاطب بنا می شود.(اصولاً هنر, گفت و شنود هنرمند است با مخاطب؛ هنر, گفت است و نقد مخاطبان, شنود.)از نظم طبیعت پدید می آید.