تحليل لأفضل 10 تقنيات نمذجة معمارية لدى كبار المهندسين المعماريين

لطالما تميزت فلسفة التصميم لدى شركة BIG Architects بالابتكار والريادة والكفاءة، وتتمتع تصاميمها بجاذبية لا تُنكر. ففي كل مرة تشارك فيها الشركة في مسابقة تصميم، سواء فازت أم لا، سرعان ما تصبح أعمالها حديث الساعة في هذا المجال وخارجه.

ينبهر الكثيرون بأفكار التصميم الجريئة لشركة BIG، ويعتقدون أن أعمالها ستذهل الجمهور دائمًا. لكن في الواقع، لا تخلو العديد من تصاميمها من بعض التأثيرات، بل تُوظّف ببراعة أفضل عشر تقنيات نمذجة شائعة في مجال الهندسة المعمارية. دعونا نلقي نظرة على منطق تطبيق هذه التقنيات معًا.

يُعدّ تصميم الإزاحة أسلوبًا إبداعيًا كلاسيكيًا في الهندسة المعمارية. فمن خلال ترتيب الإزاحة، أو التواء الزوايا، أو الوضع المقلوب، أو إزاحة مواقع العناصر أو الأحجام المختلفة للمبنى، لا يُثري هذا الأسلوب التسلسل الهرمي المكاني للمبنى فحسب، بل يمنح شكله العام إحساسًا فريدًا بالإيقاع، ويخلق في النهاية تأثيرًا بصريًا جديدًا ومميزًا.

عمليًا، يمكن تطبيق هذه التقنية من خلال التوزيع المتباعد للطوابق وتشويه أشكال المباني. خذ متحف تويست مثالًا على ذلك. النموذج الأولي لهذا المبنى عبارة عن متوازي مستطيلات. قام المصمم بتدوير الجزء الأوسط منه بزاوية 90 درجة، ومنح المبنى إيقاعًا ديناميكيًا فريدًا من خلال معالجة الواجهة بطريقة غير تقليدية.

يُعدّ متحف تويست أول مشروع مُنجز لشركة BIG في النرويج. يُصمّم المتحف على هيئة "جسر سكني"، ويلتفّ فوق نهر راندسيلفا المتعرج، ليُشكّل مشهدًا فنيًا جديدًا كليًا في حديقة كيستيفوس للنحت في ييفناكر. وبفضل هذا الالتفاف البسيط، يمتدّ حجم المبنى بشكل طبيعي من ضفة النهر المنخفضة المُحاطة بالغابة إلى سفح التلّ المرتفع شمالًا. وكجزء من مسار متصل يربط أجزاء المشهد الطبيعي، تقع المداخل الرئيسية على جانبي المبنى الشمالي والجنوبي.

عند الدخول من المدخل الجنوبي، يمكن للزوار عبور جسر فولاذي مغطى بالألمنيوم بطول 16 متراً للوصول إلى مساحة ذات ارتفاع مزدوج، حيث يمكنهم الاستمتاع بإطلالة بانورامية على المناظر الطبيعية في الشمال. كما يتصل بهذه المساحة جسر للمشاة بطول 9 أمتار، مما يوسع مسار الجولة.

تُشير تقنية التدوير المعماري إلى تغيير الشكل العام والتصميم الأفقي للمبنى عن طريق تدوير هيكله الرئيسي أو مكوناته أو مساحته الداخلية في مرحلة التصميم. كما تُتيح هذه التقنية تعديل اتجاه المبنى وموقع مدخله بمرونة ليتناسب بشكل أفضل مع بيئات المواقع المختلفة والمتطلبات الوظيفية المكانية. وتُسهم هذه التقنية في ابتكار أسلوب معماري مميز وجذاب يلفت انتباه الجمهور بسهولة.

من خلال عملية التدوير، يستطيع المصممون تغيير اتجاه امتداد الفراغ، مما يُحسّن انسجامه مع البيئة المحيطة، ويتخذون من ذلك نقطة انطلاق لتطوير أشكال وتصاميم متنوعة للمبنى. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن تصميم التدوير قد يُسبب عدم ترابط في الهيكل العام للمبنى، مما يُصعّب استيفاء متطلبات مقاومة الزلازل والرياح والانقلاب.

كمؤشر للتحول من "مهندس معماري مشهور على الإنترنت" إلى شركة تصميم عالمية المستوى، دخلت شركة BIG لأول مرة إلى رؤية الجمهور الصيني بفضل المظهر المذهل لجناح الدنمارك في معرض شنغهاي العالمي 2010، والذي يعد أيضًا أول مشروع مكتمل لشركة BIG خارج الدنمارك.

يُعدّ الجناح تطبيقًا نموذجيًا لتقنية الدوران، حيث يدور جزء من حجم المبنى حول محوره المركزي لتغيير اتجاه فتح وإغلاق المساحة. يتألف الجناح من مسارين دائريين يفصلان بين المساحات الداخلية والخارجية. عند النظر إليه من ارتفاع شاهق، يظهر الجناح بأكمله بشكل حلزوني، مما يكسر التصميم المغلق للأجنحة التقليدية، ويتيح للزوار تجربة التنقل السلس بين المساحات الداخلية والخارجية أثناء الزيارة.

تشير تقنية التداخل المعماري إلى دمج وتراكب أحجام المباني المختلفة أو عناصر التصميم لخلق شكل معماري غني ومتنوع ومعبر للغاية. لا تُحسّن هذه التقنية الإحساس المكاني والتسلسل الهرمي للمبنى فحسب، بل تجعله يندمج بشكل طبيعي مع البيئة المحيطة.

تنشأ العلاقة المكانية المتداخلة من تداخل مجالين مكانيين مختلفين، لتشكل في النهاية فضاءً انتقاليًا مشتركًا. ومن خلال هذه التقنية، يستطيع المصممون تغيير اتجاه امتداد مساحة المبنى وتشكيل فضاء شكلي ديناميكي ومعبر. على سبيل المثال، من خلال دمج حجمين بنائيين مختلفي الشكل عند نقطة معينة، يمكن ابتكار شكل واتجاه فريدين.

يتوسع مجمع هايتس التعليمي للخارج بمحور مركزي رأسي، ليشكل في النهاية مبنى متدرجًا يضم شرفات خضراء متعددة. يتألف المبنى بأكمله من خمسة ألواح أرضية مستطيلة الشكل، تدور وتتراص حول نقطة ارتكاز ثابتة، مما يحافظ على خصوصية مجتمع الحرم الجامعي، ويراعي في الوقت نفسه كفاءة استخدام المساحة في مبنى من طابق واحد. ولتحقيق تصميم الشرفات الخضراء في المنطقة الممتدة خارج قاعات الدراسة، يتم تدوير كل لوح أرضي بزاوية محددة حول المحور المركزي.

تمتد الشرفة المكونة من أربعة طوابق عبر الجزء الداخلي من المبنى وتؤدي مباشرة إلى منطقة الترفيه الخارجية؛ ويمكن استخدام الشرفة الواسعة في الطابق الأول كمكان للأنشطة العامة التي تشترك فيها المدرسة والمجتمع.

في التصميم المعماري، يُعدّ استخدام الأشكال المنحنية والانسيابية أسلوبًا شائعًا وأساسيًا في النمذجة. فمن خلال إدخال هذه العناصر، لا يُضفي المبنى إحساسًا بالحركة والانسيابية فحسب، بل يُعزز قيمته الفنية الإجمالية، ويجعل شكله أكثر انسجامًا مع البيئة المحيطة.

في التصميم، يمكن استخدام الأشكال المنحنية للتعبير عن الملمس الناعم للمبنى وخلق استمرارية مكانية. فمقارنةً بصلابة وبرودة الخطوط المستقيمة والمتقطعة، تمنح المنحنيات المبنى تجربة بصرية أكثر رقةً وجاذبية.

نظراً لخصائص موقع المبنى الواقع في حديقة تحيط بها المناظر الطبيعية من جميع الجهات، صمم المصمم المساحة الداخلية للجناح على شكل قوس لتحقيق تأثير بانورامي بزاوية 360 درجة. وفي النهاية، تم إنشاء ثماني مساحات وظيفية متنوعة على شكل أقواس طبيعية، وربطت فيما بينها عبر ممرات منحنية لتشكيل وحدة متكاملة وعضوية.

تعتمد تقنية التصميم المقعر-المحدب على وضع أشكال مقعرة ومحدبة بشكل متعمد على واجهة المبنى لتغيير مظهره، وخلق تأثيرات ضوئية وظلالية فريدة، وتعزيز الإحساس الديناميكي بالرؤية. لا يقتصر دور هذا التصميم على منح المبنى تميزًا وجاذبية أكبر فحسب، بل يُحسّن أيضًا من التعبير الفني والإحساس ثلاثي الأبعاد للمبنى.

تُستخدم أساليب المعالجة المقعرة والمحدبة والتشويهية على نطاق واسع في تصميم واجهات المباني، بدءًا من الشكل العام للوحدة البنائية وصولًا إلى تزيين المكونات والتفاصيل. تتميز هذه التقنية بسهولة تطبيقها، وإمكانية التحكم بها بدقة، وقدرتها على خلق تأثيرات ضوئية وظلالية رائعة، فضلًا عن إضفاء إيقاع وحيوية، ما يُسهم بشكل كبير في تحسين أجواء وملمس المساحة البنائية.

تُشير تقنية التكرار المعماري إلى استخدام العناصر والأشكال والألوان والمواد نفسها بشكل متكرر في التصميم لخلق تناغم ووحدة بصرية. ومن خلال ترتيب العناصر الفردية بزوايا وتراكيب مختلفة لتشكيل تجمعات واسعة النطاق، يُمكن تعزيز الزخم العام للمبنى بشكل فعّال وخلق تأثير بصري إيقاعي.

تُسهم هذه التقنية في ترسيخ لغة معمارية واضحة، وتحسين سهولة تمييز المبنى، وخفض تكلفة البناء إلى حدٍ ما. مع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الإفراط في التكرار قد يُؤدي إلى رتابة شكل المبنى وافتقاره إلى الابتكار. لذا، يحتاج المصممون إلى دمج عناصر التغيير والتباين بشكلٍ مناسب، مع الحرص على ضمان التناغم العام.

تُشير تقنية التمديد إلى المبالغة في تمديد جزء معين من حجم المبنى لجعله محور التركيز البصري، مما يُعزز التوتر والتأثير البصري للمبنى. في الممارسة التصميمية، تُستخدم هذه التقنية غالبًا لإبراز الخصائص الأساسية للمبنى وجعله اللمسة النهائية للتصميم ككل.

من خلال التصميم الممتد، لا يمكن تغيير الشكل المكاني للمبنى فحسب، بل يمكن أيضًا تعزيز الإحساس بالتسلسل الهرمي والبعد الثلاثي، بالإضافة إلى تشكيل السمات المميزة للمبنى. ولا يقتصر الأمر على جذب انتباه الجمهور بسرعة، بل يمكن أيضًا التعبير عن مفاهيم التصميم والدلالات الفنية من خلال أشكال مبالغ فيها.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الاتصال بين الجزء الممتد والمبنى الرئيسي سيشكل شكلاً معبراً للغاية بسبب اختلاف طرق الاتصال، مما يزيد من إثراء التأثير البصري للمبنى.

يهدف تصميم تقنية التصدع إلى تحقيق التوازن بين انتظام الأشكال المنتظمة وجمال التغييرات الديناميكية. فهي تتيح للمصممين إدخال عناصر حرة من خلال معالجة "التصدع" الموضعية، مع الحفاظ على النظام العام للمبنى، مما يخلق عملاً معمارياً أكثر ديناميكية وحيوية.

تتميز هذه التقنية بسحر فريد في التصميم المعماري، إذ تضفي على المبنى جمالاً ديناميكياً وتأثيراً بصرياً قوياً. وباعتبارها أسلوباً تصميمياً ثورياً، فإن تقنية التكسير قادرة على كسر رتابة الأشكال التقليدية المغلقة.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن ذلك يُخلّ بسلامة الأشكال النظامية، إلا أنه لا يُدمر النظام العام للمبنى بشكل جذري. بل إن هذا "الضرر" الموضعي يُبرز التناقض والتكامل بين الحرية والقواعد.

يُعد علم المحاكاة المعمارية الحيوية فرعاً مهماً من فروع علم المحاكاة الحيوية. فهو يستلهم من وظائف وهياكل وأشكال الكائنات الحية المختلفة في العالم البيولوجي، ويطبق نتائج البحث على الإبداع المعماري، وذلك لحل بعض المشكلات في التصميم المعماري والتخطيط الحضري، وتنسيق العلاقة بين المباني والبيئة الطبيعية، والمساعدة في الحفاظ على التوازن البيئي.

تشير تقنية النمذجة المعمارية الحيوية إلى ابتكار أعمال معمارية تجمع بين الحيوية والقيمة البيئية، وذلك من خلال محاكاة شكل ووظيفة وبنية وخصائص المواد للكائنات الحية. ولا تقتصر فوائد هذه التقنية على تعزيز التعايش المتناغم بين الإنسان والمباني والطبيعة فحسب، بل تُسهم أيضاً في توفير أفكار جديدة للتصميم المعماري المستقبلي.

تشير تقنية القطع المعماري إلى تشكيل شكل معماري فريد وتجربة مكانية مميزة من خلال "التصميم الطرحي" عن طريق قطع جزء من حجم المبنى. تُستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في التصميم المعماري، فهي لا تُضفي فقط تأثيرًا بصريًا جديدًا على المبنى، وتعزز الإحساس بالتسلسل الهرمي والبعد الثلاثي، بل تُكسر أيضًا التصميم المربع التقليدي وتُنشئ شكلًا معماريًا أكثر ديناميكية وحيوية.

في الوقت نفسه، يُمكن لتصميم القطع أن يُحسّن التخطيط المكاني ويُبسّط التنظيم داخل المبنى، مما يجعل الانتقال بين المناطق الوظيفية المختلفة أكثر سلاسة وانسيابية. إضافةً إلى ذلك، يُمكن تحقيق إضاءة وتهوية جيدة داخل المبنى من خلال معالجة القطع الدقيقة.