جيومترية العمارة

جيومترية العمارة (Architectural geometry) هي مجال بحث يجمع بين الهندسة التطبيقية والهندسة المعمارية ^[1]، والتي تتناول عمليات التصميم والتحليل والتصنيع. وهي في قلب التصميم المعماري ^[2] وتتحدى بشدة الممارسات المعاصرة، ما يسمى بالممارسة المعمارية للعصر الرقمي.^[3]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المجالات

تتأثر جيومترية العمارة بالمجالات التالية:

الهندسة التفاضلية، والطوبولوجيا، والهندسة الكسورية، والأوتوماتا الخلوية من جهة
والهندسة الوصفية من جهة أخرى^[4]

تشمل الموضوعات:

منحنيات رسم حر وإنشاء السطح
الأسطح القابلة للتطوير
التقريب الهندسي بواسطة خوارزميات أو من خلال التطبيقات الرقمية ثلاثية الابعاد لمفاهيم الهندسة الوصفية (انظر الصورة المرفقة)

التقريب الهندسي لمشروع معماري باسطح حرة (freeform) باستخدام مفاهيم الهندسة الوصفية

التصميم التوليدي
النماذج الأولية والإنتاج الرقمي

يقول المعماري نيكولو بالداسيني: "يمكن للنهج النظري أن يوسع المعرفة الهندسية ويفتح نهجًا أكثر جذرية للتصميم الحر. وتهدف البحوث إلى تطوير خوارزميات رياضية: (...) والتي تؤدي بدورها إلى نقل الاهتمام من نمذجة الأسطح إلى تقسيمها. ويصبج التقسيم مهم عند محاولة مطابقة نماذج الزجاج مع الهيكل. (...] التصميم الحر المستدام من حيث التقنيات والتكاليف والجماليات سيكون في المستقبل القريب. تتقارب الرياضيات والهندسة والتكنولوجيا والتصنيع وتندمج معًا"^[5]

"يمكن للمسائل الجيومترية في العمارة ان تحفز الابحاث في مجال النمذجة الرقمية. في البحث المرفق تم دراسة التطورات المتعلقة بذلك وخصوصا الأسطح التي لها خاصية التوازي. وفي نهائية البحث تم عرض قائمة ببعض المسائل الهندسية المتعلقة بالتصميم المعماري.^[6]

وقد اعطت برمجيات النمذجة الرقمية للمصممين فرصة جديدة في عمليات التقريب أو الترشيد الهندسي (geometric rationalization) للأسطح المنحنية. يمكن تقريب كل سطح منحني بواسطة سطح متعدد السطوح. إن اهمية الأسطح المستوية الرباعية في العمارة تتخلص في خاصية التوازي (offset). وتعتبر دراسة وتطبيق عمليات التقريب الهندسي للاسطح المنحنية تطور طبيعي لمفهوم التقابل الالتفافي (involutory correspondence) بين المستويات، وهو موضوع متجذر على نطاق واسع في تاريخ الهندسة الوصفية والذي يجد في الفضاء الافتراضي الفرصة المثلى للتجربة والتعميم.^[7]

ترشيد متعدد السطوح لدويرية

"تهدف عملية التقريب الهندسي إلى إعادة تشكيل السطح الحر للمشروع، بحيث يمكن إنشاؤه بهياكل مغطاة بألواح متعددة الأضلاع. أي ان عملية التقريب تعيد تشكيل الاسطح المنحنية باستخدام أسطح قابلة للطي (متعددة الوجوه، مخروطية... إلخ). لكي تتيح قابلية التحكم فيها من الناحية الهندسية والانشائية.^[8]

من خلال تقوية الروابط بين ميكانيكا المواد والهندسة الإنشائية والجيوميتريا التطبيقية، من الممكن اقتراح ابتكارات بنائية، مما يجعل الهياكل الإنشائية المعقدة أسهل. ولذلك فإن المفاتيح الرئيسية هي المعرفة العميقة بالمواد، والأشكال الهندسية والتكنولوجيات الجديدة.^[9]

معرض صور

النمذجة الهندسية لسطح دويري اهليجي براسم حر^[10]
تقريب هرمي لسطح دويري براسم حر
مرحلة ما قبل التقريب الهندسي لدويرية براسم حر
تقريب مخروطي لدويرية براسم اهليجي
سطح ناتج عن تحول دويري لسطح إهليلجي مختلف المحاور
اثناء عملية التقريب متعدد الوجوه لسطح مكافئ اهليجي
تطبيقات معمارية للدورية الحلقية. في هذه الحالة لمخاريط اهليجية غير متشابهة

نمذجة دويرية حلقية, في هذه الحالة لاسطح اهليجية متشابهة^[11]

دويرية تم الحصول عليها كمغلف لتحول هندسي لاسطح اهليجية غير متشابهة لبعضها البعض
تتميز الدويرية المرفقة بأن الدوال المرجعية مكونة من اهليج وخط
دويرية مكافئية
وصلات مماسية بين دويريات
توصيل دويرتين برواسم مكافئة
اتصال مماسي بين تحولين دوريين لمخروطيات عامة
تحول دوري بين سطحين مكافئ وإهليلجي
إسقاط حجمي لسطح إهليلجي من نقطة نهائية
استخدام دالة مركبة لتحديد الاتصال بين مخاريط
تقريب مخروطي لدويرية مركبة
دويرية ملتوية
تقريب متعدد السطوح لدويرية عامة

مراجع

^ . ISBN 978-1-934493-04-5. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |تاريخ أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف1= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف2= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف3= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف4= ignored (help); Unknown parameter |مسار أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |مسار= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)
^ . ISBN 978-3-902233-03-5. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |تاريخ أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف= ignored (help); Unknown parameter |مسار أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |مسار= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)
^ . ISBN 978-0-415-27820-1. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)
^ Geometric Loci Archived 2021-09-11 at the Wayback Machine
^ Architectural Freeform Structures from Single Curved Panels Archived 2019-04-24 at the Wayback Machine
^ Discrete Surfacesfor Architectural Design Archived 2021-09-21 at the Wayback Machine
^ ترشيد متعدد السطوح لدويرية ذات سمك. د. حسن العيسوي Archived 2021-07-09 at the Wayback Machine
^ تقريب هندسي لأسطح دويرية حرة. د. حسن العيسوي Archived 2021-08-01 at the Wayback Machine
^ Proposals to make Complex Structures Affordable Archived 2022-05-27 at the Wayback Machine
^ polarity Archived 2021-09-11 at the Wayback Machine
^ Modeling a ring cyclide Archived 2022-01-05 at the Wayback Machine

طالع أيضا

جيومترية التصميم
التصميم المعماري بمساعدة الحاسوب
الرياضيات والعمارة
الهندسة الكسيرية
عمارة إنتفاخية (Blobitecture)

روابط خارجية

Architectural geometry، Pottmann، Computers & Graphics، 2014
Curves and Surfaces - Designing Asymptotic Geodesic Hybrid Gridshells

[1] . ISBN 978-1-934493-04-5. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |تاريخ أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف1= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف2= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف3= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف4= ignored (help); Unknown parameter |مسار أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |مسار= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)

[2] . ISBN 978-3-902233-03-5. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |تاريخ أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف= ignored (help); Unknown parameter |مسار أرشيف= ignored (help); Unknown parameter |مسار= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)

[3] . ISBN 978-0-415-27820-1. {{cite book}}: Missing or empty |title= (help); Unknown parameter |سنة= ignored (help); Unknown parameter |عنوان= ignored (help); Unknown parameter |مؤلف= ignored (help); Unknown parameter |ناشر= ignored (help)

[4] Geometric Loci Archived 2021-09-11 at the Wayback Machine

[5] Architectural Freeform Structures from Single Curved Panels Archived 2019-04-24 at the Wayback Machine

[6] Discrete Surfacesfor Architectural Design Archived 2021-09-21 at the Wayback Machine

[7] ترشيد متعدد السطوح لدويرية ذات سمك. د. حسن العيسوي Archived 2021-07-09 at the Wayback Machine

[8] تقريب هندسي لأسطح دويرية حرة. د. حسن العيسوي Archived 2021-08-01 at the Wayback Machine

[9] Proposals to make Complex Structures Affordable Archived 2022-05-27 at the Wayback Machine

[10] rity Archived 2021-09-11 at the Wayback Machine

[11] Modeling a ring cyclide Archived 2022-01-05 at the Wayback Machine

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]