15.3: الهندسة المعمارية للقرن الحادي والعشرين

Last updated
Save as PDF

Page ID: 167993

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

كان لاختراع CAD (برنامج بمساعدة الكمبيوتر) في عام 1961 التأثير الأكثر أهمية على التصميم المعماري. إن العروض الواقعية والسرعة والدقة، بالإضافة إلى القدرة على تحمل التكاليف، تجعل برامج CAD مساعدة قيمة للمهندسين المعماريين. يقوم المهندسون المعماريون دائمًا برسم مجموعة من الخطط لشركة الإنشاءات التي ستقوم ببناء الهيكل، كما يصنعون نموذجًا نموذجيًا في ثلاثة أبعاد كمثال للعميل لرؤية التصميم فعليًا. اليوم، يستخدم المهندسون المعماريون أجهزة الكمبيوتر للمساعدة في تصميم ورسم الخطط النهائية بالإضافة إلى جعل النماذج الحية ثلاثية الأبعاد قابلة للعرض من زوايا مختلفة.

كجزء من الألفية الناشئة، كيف يبدو مستقبل الفن، وكيف يؤثر الماضي على فن اليوم. كانت زها حديد مهندسة معمارية صممت للمستقبل، وتخطت الحدود باستخدام تقنية التصميم بمساعدة الكمبيوتر، واحتضنت مواد جديدة وصممت مبانٍ ذكية لتمثيل المستقبل. ومع ذلك، استندت أعمالها وغيرها من المهندسين المعماريين إلى الهندسة والتصميم السابقين؛ كيف ستبدو الهياكل في المستقبل؟

مُستدام	تصميم	الأبراج
بيدزيد	مارينا باي ساندز	عالم مطلق
ون سنترال بارك	ذا ميتروبول باراسول	أبراج بتروناس
حدائق على الخليج	متحف جوجنهايم بلباو	مركز التجارة ون ورلد
	مركز حيدر علييف الثقافي	برج بيرل ريفر
	آبل بارك	برج خليفة
	قاعة هاربا للموسيقى ومركز المؤتمرات	برج الحمرا
	دار أوبرا جوانزو
	استاد بكين الوطني

الهندسة المعمارية المستدامة هي مفهوم جديد نسبيًا في الهندسة المعمارية وتُعرف أيضًا باسم العمارة الخضراء، وهي فلسفة تدعو إلى المواد والحفاظ على الطاقة التي من شأنها تقليل تأثير المبنى على البيئة. بدأت الستينيات إدراكنا للبيئة والتأثير والضرر الذي نتسبب فيه كمواطنين عالميين. ^{بحلول منتصف الثمانينيات، أصبح التصميم الأخضر حركة مهمة وأدى إلى استخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية ومصادر الطاقة البديلة الأخرى في القرن الحادي والعشرين.} تحاول الهندسة المعمارية المستدامة تقليل التأثير البيئي للمباني باستخدام أنظمة كفاءة الطاقة ومواد البناء المستدامة. يتطلب الأمر نهجًا واعيًا من قبل المهندسين المعماريين للحفاظ على الطاقة في تصميم المبنى، ويمكن للاستدامة أن تضمن تشييد المباني لمنع تعريض الأجيال القادمة للخطر.

في بيدنجتون كورنر، لندن، تعد إنجلترا واحدة من ضواحي Hackbride Masterplan المستدامة الجديدة. تعد الضاحية الجديدة BedZed (15.32) موطنًا لأول مجتمعات خالية من الكربون في إنجلترا باستخدام مواد تخزن الحرارة عندما تكون دافئة في الخارج وتطلق الحرارة عندما يكون الجو باردًا في الخارج. يستخدم Beddington Corner أيضًا المواد المعاد تدويرها أو المستصلحة أو الطبيعية ومحطة توليد الكهرباء لإنتاج الماء الساخن لتوزيعه على جميع المباني في أنابيب فائقة العزل (15.33)، مما يلغي الحاجة إلى وجود سخان مياه لكل منزل. تم تصميم BedZed من قبل المهندس المعماري بيل دانستر وتبلغ مساحتها 1405 مترًا مربعًا وتضم 82 منزلًا.

إن One Central Park (15.34) في سيدني، أستراليا، ليس فقط مبنى سليمًا بيئيًا ولكنه عمل فني LED في الليل. يحتوي المبنى السكني على حدائق معلقة وهيليوستات ناتئ إلى جانب محطة طاقة منخفضة الكربون ومحطة لإعادة تدوير المياه. يتم ضخ المياه الرمادية إلى الشقق لاستخدامها في غسيل الملابس والحمامات، كما أنها تستخدم لسقي أي مناطق خضراء بالخارج. على السطح، توجه الألواح العاكسة ضوء الشمس الطبيعي إلى الأجزاء القريبة من المناطق المظللة في المنتزه. في الليل، يتحول المبنى إلى عمل فني بتقنية LED يسمى Sea Mirror، من تصميم Yann Kersale. صمم باتريك بلانك الحدائق التي تغطي سطح المبنى، وتحتوي الحدائق التي تبلغ مساحتها 1120 مترًا مربعًا على أكثر من 35200 نبتة من 383 نوعًا مختلفًا، بما في ذلك النباتات الأسترالية الأصلية مثل الأكاسيا، والتي يتم سقيها جميعًا بواسطة نظام تقطير يتم التحكم فيه عن بُعد. طور بلانك عملية للنباتات حيث يتم ربطها باللباد المغطى بالشبكة الذي يمتص الماء ويسمح للنباتات بالنمو على طول وجه الجدران بدون تربة (15.35). يعد مشروع التجديد الحضري الواسع هذا مثالًا ممتازًا على كيفية عمل الهندسة المعمارية المستدامة والتصميم المعماري المتميز معًا.

حديقة مركزية واحدة في سيدني «حيث تلتقي المدينة بالطبيعة»

15.35 ون سنترال بارك — 15.34 *ون سنترال بارك*

تقع حدائق الخليج في سنغافورة على مساحة 101 هكتار من الأراضي، وهي تصميمات مفاهيمية لتحويل المدينة إلى «مدينة في حديقة». تحتوي الحديقة (15.36) على ثلاث حدائق على الواجهة البحرية وهي جزء من خطة الحكومة لإنشاء حديقة في المدينة لتحسين نوعية الحياة بالجمال والنباتات والمساحات الخضراء. الميزة المركزية هي زجاجتان بدون أعمدة مصنوعتان من مواد مستدامة تغطي حدائق الزهور. الغابة السحابية عبارة عن حديقة (15.37) تحاكي الظروف الرطبة الباردة الموجودة عمومًا على ارتفاع 1000 متر فوق مستوى سطح البحر.

يتم جمع مياه الأمطار واستخدامها في نظام التبريد المتصل بالأشجار الفائقة المستخدمة لتبريد المياه المتداولة وتنفيس الهواء الساخن. الأشجار الفائقة عبارة عن حدائق عمودية بارتفاع 25 إلى 50 مترًا ومزروعة للعمل كمحركات بيئية للحدائق. تشمل الأشجار الفائقة السرخس وبساتين الفاكهة والبروميلياد والنباتات الغريبة الأخرى وتعمل مثل الأشجار العادية وتشمل الخلايا الكهروضوئية لتسخير طاقة الشمس للإضاءة. تقوم الأشجار أيضًا بجمع مياه الأمطار المستخدمة في النوافير والري كجزء من نظام التبريد لهواء السحب والعادم في المعاهد الموسيقية. يوفر الممشى المرتفع بين شجرتين من الأشجار الفائقة (15.38) للزوار رؤية بانورامية.

15.37 حديقة على الخليج — 15.36 *حديقة على الخليج*

يستمر التصميم المعماري المعاصر حتى القرن ^الحادي والعشرين؛ ومع ذلك، فإن التحول من المباني العمودية القياسية إلى المباني المصممة عضويًا بوظائف ووصلات متنوعة بالبيئة المحيطة، يعد سابقة. ^{يواجه المهندسون المعماريون تحديًا لإنشاء تصميمات غير عادية تستخدم مواد وتقنيات هندسية من القرن الحادي والعشرين.}

يقع فندق مارينا باي ساندز (15.39) في سنغافورة، ويحتوي هيكله المكون من ثلاثة أبراج على كازينو وفندق ومركز تجاري ومسرح ومركز مؤتمرات ومطاعم وحتى حلبة للتزلج على الجليد. على الجانب العلوي من المجمع توجد حديقة سكاي بارك بطول 340 مترًا وتربط جميع المباني الثلاثة معًا. يسمح Sky Park للناس بمشاهدة المناظر الطبيعية المحيطة ويحتوي على مسبح لا متناهي بطول 150 مترًا (15.40) يطل على الخليج.

15.40 فندق مارينا باي ساندز — 15.39 فندق مارينا باي ساندز

عرض جوي لقمة السقف — 15.40 عرض جوي للسطح

يعد Metropol Parasol (15.41) هيكلًا خشبيًا غير عادي للغاية في ساحة La Encarnacion في إشبيلية بإسبانيا. تم تصميم Metropol Parasol من قبل Jurgen Mayer-Hermann، ويُوصف بأنه الهيكل الخشبي الأكثر ضخامة في العالم حيث يبلغ ارتفاعه 150 × 70 مترًا وارتفاعه 26 مترًا. تشكل ستة مظلات الهيكل، على الرغم من أن الناس يعتقدون أنها تشبه الفطر العملاق. من بين الطوابق الأربعة، يحتوي الطابق تحت الأرض على المتحف الأثري الذي يضم البقايا الرومانية والمغربية القديمة التي تم اكتشافها عندما تم التنقيب في الموقع. المستوى الأول عبارة عن ساحة في الهواء الطلق بينما يتمتع الطابقان الثاني والثالث بإطلالات رائعة على المدينة يمكن الوصول إليها عن طريق الممشى (15.42) عبر الجزء العلوي.

15.42 ميتروبول باراسول — 15.41 ميتروبول باراسول

يقع متحف جوجنهايم بلباو (15.43) في إسبانيا وقد صممه فرانك جيري ليحتوي على الفن الحديث والمعاصر ويتناسب بسلاسة مع الجسور والمناظر الطبيعية والمباني المحيطة. تبدو المنحنيات الخارجية (15.44) عشوائية، حيث تلتقط الضوء من الشمس في الردهة مع إطلالات على الريف المحيط. المتحف مصنوع من الحجر والزجاج والتيتانيوم الذي ينثني في المنحنيات. تحدد التشطيبات الحجرية بعض صالات العرض بينما يتم تشكيل البعض الآخر بشكل غير منتظم بأشكال منحنية وجوانب من التيتانيوم.

صورة تحتوي على مبنى خارجي

15.43 متحف جوجنهايم بلباو

يقع مركز حيدر علييف الثقافي (15.45) في أذربيجان ويتميز بهندسة معمارية متدفقة بأسلوب منحني يحتوي على قاعات ومتحف. عندما يندمج الشكل السائل للتضاريس الخارجية، توجد المداخل في طيات السطح. عندما يدخل المشاهدون إلى المركز، ينخفض طول المبنى من الداخل، ليصبح جزءًا من الداخل (15.46). تم تصميم مركز حيدر علييف الثقافي من قبل المهندسة المعمارية العراقية البريطانية زها حديد.

15.46 مركز حيدر علييف الثقافي — 15.45 مركز حيدر علييف الثقافي

الجزء الداخلي للمركز — 15.46 الجزء الداخلي من المركز

تم تصميم Apple Park في وادي السيليكون بكاليفورنيا من قبل لوري أولين وأطلق عليها اسم سفينة الفضاء (15.47). عندما خطط ستيف جوبز، الرئيس التنفيذي لشركة Apple، لبناء منشأة جديدة للموظفين، أراد أن يركز الموقع على المناظر الطبيعية مع بساتين الأشجار والحدائق والبساتين والمروج المصممة جميعها لتكون داعمة للبيئة. ومع ذلك، لا يزال المبنى الضخم يهيمن على الموقع مع فناء داخل المركز يغطي أكثر من عشرين فدانًا. الجدران الخارجية عبارة عن جدار مستمر من الزجاج المنحني، المبنى مدعوم بالطاقة المتجددة بسقف شمسي يغطي المبنى بأكمله. يحتوي المسرح غير العادي (15.48) على جدران زجاجية ولا توجد علامة مرئية على الأعمدة الداعمة مع إمكانية إطلاق المنتجات والاجتماعات الواسعة والمراجعات الصحفية.

تم تصميم دار أوبرا قوانغتشو في مقاطعة غواندونغ بالصين من قبل زاها حديد كواحدة من أكبر المسارح في الصين (15.49). صممت حديد المبنى ليشبه صخرتين كبيرتين جرفهما نهر بيرل المجاور. كانت القاعة مصنوعة من الخرسانة مع مساحات كبيرة من كتل الزجاج والجرانيت وكانت تحتوي على مسرحين استثنائيين (15.50) تم إضاءتهما جميعًا بأنظمة إضاءة متطورة.

15.50 دار أوبرا قوانغتشو — 15.49 دار أوبرا قوانغتشو

تم بناء استاد بكين الوطني في بكين، الصين، المعروف باسم عش الطيور (15.51)، لدورة الألعاب الأولمبية الصيفية لعام 2008، وقد صممه المهندسون المعماريون السويسريون وآي ويوي باعتباره الفنان الرئيسي. اعتمد التصميم على السيراميك الصيني التقليدي وأشكاله ومنحنياته الرشيقة. الملعب مزود بإطارات فولاذية منحنية، كل منها مصنوعة بشكل منفصل ومجمعة في الموقع، وتشكل الإطارات شكل نافذة من الزجاج الملون عندما يضيء الضوء خلال الليل (15.52). يحتوي الجزء الداخلي من الاستاد (15.53) على ملعب يمكن تسخينه أو تبريده حسب الحاجة بينما تستوعب المدرجات 100,000 شخص، وجميعها مهواة بدرجة حرارة يمكن التحكم فيها وتدفق الهواء.

15.52 استاد بكين الوطني — 15.51 استاد بكين الوطني

حقل داخل الملعب — 15.53 *ملعب داخل الملعب*

أصبحت هندسة الأبراج واحدة من التطورات الهامة في تصميم المباني في القرن ^الحادي والعشرين، حيث تم إنشاء الأبراج إلى ارتفاعات غير مسبوقة مسجّلة أرقامًا قياسية جديدة كل عام. تجلب المفاهيم الجديدة مرافق متعددة الاستخدامات تتناسب مع المساحات المدمجة في أماكن مع وسائل النقل العام. نظرًا لضغوط متطلبات الطاقة، لا تزال الأبراج ملفوفة بالزجاج ويجب بناؤها بميزات توفير الطاقة. تتسبب مفاهيم الأبراج الضخمة في تعديلات في أنماط الحياة ومفهوم المكان الذي نعيش ونعمل فيه ونوع النقل والأراضي العامة الداعمة المطلوبة.

15.54 العالم المطلق	Absolute World (15.54) هو مجمع سكني مشترك في ميسيسوجا، أونتاريو، كندا. صمم ما يانسونغ، بمساعدة كون دانغ، الأبراج التي كانت أكثر نعومة وأقل استقامة مع أبراج ملتوية تعلو من 50 إلى 56 طابقًا. يختلف كل طابق عن الآخر وكان من الصعب بناؤه؛ كل لوحة من لوحات الأرضية كانت هي نفسها؛ ومع ذلك، كان يجب تدوير كل طابق بشكل مختلف. في كل طابق، تم تقصير الأعمدة أو إطالتها، أو توسيع الجدران أو تضييقها، وكلها تمثل تحديًا للبناء، ولم تتشابه أي من الشقق السكنية. يحرف البرج المكون من 56 طابقًا 209 درجة عن قاعدته، وفي المخطط المبسط، يمكن رؤية مدى دوران كل برج في كل طابق.
15.55 أبراج بتروناس	*أبراج بتروناس* (15.55) هي ناطحات سحاب مزدوجة في كوالالمبور، ماليزيا، صممها سيزار بيلي. يقع حجر الأساس في هذه المنطقة بعيدًا عن سطح الأرض، وكان عليهم إخلاء 500 شاحنة محملة بالتراب كل ليلة، وتنتهي عند 30 مترًا تحت سطح الأرض. كانوا بحاجة إلى استخدام كمية كبيرة من الخرسانة لبناء الأساسات لدعم التصميم غير العادي للأبراج. يحتوي كل برج من الأبراج على 88 طابقًا مصنوعًا من الفولاذ بواجهة زجاجية، ويحتوي تصميم الواجهة على زخارف تستخدم في الفن الإسلامي كجزء من الدين الإسلامي في المنطقة. يتميز التصميم بنتوءات من الفولاذ المقاوم للصدأ تنعكس في الشمس وكان أطول مبنى حتى عام 2004 ولكنه لا يزال أطول مبنى مزدوج.
15.56 مركز التجارة العالمي الواحد	*مركز التجارة العالمي الواحد* (15.56) هو المبنى الرئيسي لمركز التجارة العالمي في مدينة نيويورك وهو أطول ناطحة سحاب في الولايات المتحدة. هناك 94 طابقًا فعليًا فقط من أصل 104 طوابق؛ المبنى، في الأعلى، عبارة عن برج يصل ارتفاعه إلى 541 مترًا (1776 قدمًا)، وهي إشارة إلى وقت توقيع إعلان الاستقلال.
15.57 برج بيرل ريفر	يقع *برج بيرل ريفر* (15.57) في قوانغتشو بالصين، ويبلغ ارتفاعه 71 طابقًا وارتفاعه 309.7 مترًا. تم تصميم المبنى لتوفير الطاقة من خلال توربينات الرياح ومجمعات الطاقة الشمسية والخلايا الكهروضوئية ويعتبر أحد أفضل الأبراج الصديقة للبيئة. بعد دراسة أنماط الطاقة الشمسية والرياح التي من المحتمل أن تؤثر على البرج، وبدلاً من مقاومة الرياح، تم بناء البرج في شكل ديناميكي هوائي. يهدف البرج إلى تحسين مسار الشمس في استخدام الطاقة في المبنى من خلال الألواح الشمسية وحصاد ضوء النهار.
15.58 برج خليفة	يبلغ ارتفاع *برج خليفة* (15.58) في دبي 829.8 مترًا وهو أطول هيكل اصطناعي في العالم. إنه مبنى متعدد الاستخدامات ويحتوي على تسعة فنادق ومركز تجاري و30,000 منزل ومتنزهات وبحيرة، ويستند التصميم إلى العمارة الإسلامية، بما في ذلك مئذنة حلزونية. لقد استخدموا النكسات في الطوابق المختلفة لإنشاء نمط حلزوني يسمح للبرج بالتأرجح على ارتفاع 1.5 متر في الرياح. ولدعم الارتفاع، صمموا نظامًا هيكليًا جديدًا مدعومًا بثلاث دعامات للحفاظ على المبنى من الالتواء. نظرًا لأن درجات الحرارة في الصيف شديدة جدًا، استخدم المهندسون المعماريون الألواح الزجاجية العاكسة والألواح المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
15.59 برج الحمرا	تم بناء *برج الحمرا* (15.59)، الموجود في الكويت، من الخرسانة المنحوتة التي يبلغ ارتفاعها 412 مترًا تقريبًا، وهو تصميم ذو شكل غير متماثل يعتمد على العباءات التقليدية التي يتم ارتداؤها في الكويت. يقع ربع كل طابق على الجانب الجنوبي وينتقل من الغرب إلى الشرق مع ارتفاع القصص. يحتوي الجدار الجنوبي على جدران شريطية ملتوية مع جميع الواجهات الأربعة بمواد مختلفة تساعد على حماية الشمس من الصيف الكويتي الحار.