الدليل المعماري الشامل لتصميم مشاريع المتاحف

 يحتاج المهندسون المعماريون في عملهم اليومي إلى الرياضيات،لكن تطبيقاتهم مختلفة تمامًا،وربما فريدة من نوعها مقارنة بأي مهنة أخرى. قد يعتقد البعض أن الحسابات التي يجريها المعماريون بسيطة،لكنهم على الأرجح لم يسمعوا يوما عن النسبة الذهبية والتصميم البارامترى. 

و مع التقدم السريع في مجالات النمذجة وأدوات التصميم المفاهيمي،قد تساعدك بعض المعرفة الإضافية في الرياضيات في عملك كمعماري و تجعلك أكثر تميزا في مجالك.

أهم 5 أسباب تجعل المعماريين يحتاجون الرياضيات

تحقق من الأسباب الخمسة التي تجعل المهندسين المعماريين بحاجة إلى الرياضيات.

1.تحويل الوحدات

هذه واحدة من أولى المهام التي يواجهها المهندس المعماري في المجال والتي تتطلب معرفة أساسية بالرياضيات.يتعامل المهندسون المعماريون في الغالب مع المساحات والارتفاعات. فإذا كنت تنتمي إلى الأغلبية العظمى في العالم  التي تستخدم النظام المتري،فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية تحويل القياسات من سنتيمتر إلى متر ومن متر إلى كيلومتر.تحتاج أيضًا إلى معرفة كيفية حساب المساحات وتحويلها من متر مربع إلى هكتار وهكذا.

تحويل الوحدات

إذا كنت أمريكيًا،فستحتاج إلى معرفة كيفية التحويل من البوصات إلى الأقدام ومن الأقدام إلى الأميال،وكذلك من القدم المربعة إلى الفدان.إذا كانت ممارستك اليومية دولية، فستحتاج إلى معرفة كيفية التحويل من نظام إلى آخر،مثل من أقدام إلى أمتار،ومن أميال إلى كيلومترات،ومن فدان إلى هكتارات.

2.مقياس الرسم 

في أول مهمة تصميمية لطالب الهندسة المعمارية، يكون ملزما على رسم مخططات معمارية بمقياس 1: X. يمكن أن تكون قيمة X هي  50 أو 100 أو حتى 200.و مع نمو حجم المشروع ليشمل الأحياء والمدن بدلاً من المباني،قد يصل X إلى 1000 و 2000. ولكن ما هو 1 وما هو x؟

مقياس الرسم

"1" هو طول الوحدة في الرسم،يمثل المسافة X في العالم الحقيقي.بالنسبة لمستخدمي النظام المتري كمثال ، المقياس 1: 100 يعني أن 100 سم،في الواقع ، يتم تمثيلها بـ 1 سم على الرسم. يتطلب حساب قياسات الرسم  معرفة الوحدات المختلفة والضرب التبادلي.

3.ضبط النسب

تعتبر النسب أمرا ضروريا لنجاح أي تصميم وليست مقتصرة فقط على التصميم المعماري. هذا هو السبب في أن المهندسين المعماريين والفنانين يحاولون منذ فترة طويلة معرفة النسب والعلاقات المثالية لتعيين التكوين المثالي أو تصميم المبنى المثالي.إذ أن فهمها يتطلب معرفة جيدة بالرياضيات.

النسبة الأكثر شهرة التي تم تطبيقها على نطاق واسع في مجال الهندسة المعمارية هي النسبة الذهبية 1: 1.618. ترتبط النسبة الذهبية ببعض الروابط القوية جدًا مع ما يُعرف أيضًا بأرقام فيبوناتشي (0 ، 1 ، 1 ، 2 ، 3 ، 5 ، 8 ، 13 ، 21،34 ...) يشرح عالم الرياضيات آرثر بنجامين هذه العلاقة  المثيرة للاهتمام بشكل كبير.لمدة 6 دقائق مسلية.

على TedTalk

4.عمل فاتورة الكميات

فاتورة الكميات هي قائمة كاملة لجميع مكونات المبنى،على سبيل المثال عدد الطوب وعدد إطارات النوافذ المصنوعة من الألومنيوم ومقدار الطلاء وعدد بلاط السيراميك. 

يتم تضمين أي شيء وكل شيء تم استخدامه لتشييد المبنى وجعله جاهزًا للاستخدام في قائمة الكميات،وبالطبع ستحتاج إلى الرياضيات لعمل ذلك.تحتاج إلى معرفة كيفية حساب المحيطات والمساحات والأحجام وترجمتها إلى أسعار.

5.إنشاء أشكال معقدة لكن وظيفية

يتم تحقيق ذلك عبر ما يعرف الآن باسم Parametric Design. التصميم البارامترى هو طريقة تستخدم الخوارزميات مع مجموعة من المتغيرات أو الإعدادات لتوليد أشكال هندسية فريدة. تتحول جميع الأجزاء المعمارية المختلفة المكونة للهيكل إلى مكونات محددة رياضيًا يمكن تعديلها وتحويلها باستخدام المعادلات والعمليات الرياضية. كلما كان المهندس المعماري أكثر دراية بالهندسة والميكانيكا والرياضيات،زاد قدرته على التلاعب بأدوات التصميم البارامترية،وكلما كانت النتيجة النهائية أكثر تميزًا. الأمثلة المعمارية الشهيرة ، لمشاركة الرياضيات المعقدة في التصميم ، لتقديم شيء غير عادي،هي قاعة حفلات والت ديزني من تصميم فرانك جيري،ومركز حيدر علييف من تصميم زها حديد، و 30 سانت ماري آكس،المعروف باسم غيركين، للمعماري الشهير نورمان فوستر.

في الواقع،قبل وقت طويل من ظهور التصميم البارامتري و اعتباره اتجاه القرن ،قدم المهندس المعماري الإسباني الشهير المصمم لكنيسة Sagrada Familia ؛أنطونيو غاودي طريقة تصميم تمثيلية تتميز بآلية مماثلة للتصميم البارامترى.