بهره گیری از بهینه سازی توپولوژی جهت دستیابی به فرم در طراحی معماری

اهداف: یکی از راه حل هایی که در دهه اخیر جهت برقراری ارتباطی موثر میان معماری و مهندسی سازه پیشنهاد شده است، طراحی هم زمان سازه و معماری به وسیله بهینه سازی توپولوژی است. بهینه سازی توپولوژی یکی از انواع بهینه سازی سازه ای است که به دلیل تاثیر مستقیم بر فرم در حوزه معماری ظهور نموده است. هدف از این پژوهش تدوین چارچوبی جهت به کارگیری این روش بهینه سازی و بهره­ گیری از قابلیت­ های آن در فرآیند طراحی معماری است. روش ­ها: ابتدا به تشریح مفاهیم نظری بهینه سازی توپولوژی و مدلسازی عددی اجزای محدود پرداخته، سپس کاربردهای استفاده از بهینه سازی توپولوژی در معماری بررسی شده است و فرآیند به کارگیری این روش در طراحی معماری با استفاده از الگوریتم های معرفی شده و نرم افزارهای موجود بیان شده است. یافته­ ها: در طراحی با استفاده از بهینه­ سازی توپولوژی عموما تاثیر تصمیمات آغازین بر فرم­ های حاصله از ابتدا مشخص نیست، به همین جهت تهیه دیاگرام­ های فرم ­­شناسی باعث می­ شود که طراح بتواند از تسلط بیشتری بر فرم­های حاصل از این روش برخوردار باشد. تهیه و استفاده از جداول فرم­ شناسی، که نشان دهنده تاثیر نوع و محل شرایط تکیه گاهی و بارگذاری بر طراحی پل های با شرایط مشابه هستند، راه­ حلی جهت شفاف ­تر نمودن فرآیند طراحی معماری با استفاده از بهینه­ سازی توپولوژی فراهم خواهد آورد. نتیجه ­گیری: در این تحقیق اطلاعات مورد­ نیاز جهت بهره­گیری از بهینه­ سازی توپولوژی در طراحی و چگونگی طراحی یک پل عابر پیاده با استفاده از این روش توضیح داده شده است و چارچوبی مشخص از روند فرم ­یابی و استفاده از روش بهینه سازی توپولوژی در دل فرآیند طراحی معماری ارائه گردیده است.

کلیدواژه ها:

Topology optimization ، Form-finding ، Architectural design ، Structure ، Sustainability ، New Technologies ، بهینه سازی توپولوژی ، فرم یابی ، طراحی معماری ، سازه ، پایداری ، فناوری های نوین