كاربرد هندسه‌ي نقوش اسلامي در ارتقاي كاركرد نور در نماهاي متحرك

امروزه ارتقاي نماها به كمك ابزارهاي فناورانه، سبب شده است تا آن‌‌ها نقش فعال‌تري را در ارتباط ميان درون و برون بنا بر عهده بگيرند. از جمله‌ي اين ابزار فناورانه، بهره‌گيري از نماهاي متحرك الكترومكانيكي است. تجربيات و پژوهش‌هاي متعدد نشان داده است كه سامانه‌هاي نماي متحرك (يا جنبشي)، مي‌توانند تعامل بهتري ميان درون و برون بنا برقرار سازند؛ و با تنظيم اثرات محيطي، نقش مضر آن‌ها را كاهش؛ و ارتباطات مفيد درون و برون را افزايش دهد. يكي از مسائل مهم در طراحي نماهاي متحرك، هندسه‌ي آن‌ها است. اين هندسه از يك سو بايد قابليت باز و بسته شدن داشته؛ و از سوي ديگر، واجد ارزش‌هاي زيباشناختي باشد. به دليل ماهيت نظام‌مند و مبتني بر قواعد رياضي در الگوهاي هندسي اسلامي، امروزه مي‌توان آن‌ها را به صورت پارامتريك و با نرم‌افزار‌ها و سخت‌افزارهاي نوين توليد كرد. اين موضوع مبين كاربرد احتمالي آن‌ها در نماهاي متحرك است. تحرك در نما (يا مدول‌هاي آن) مستلزم قابليت هندسي اجزاي آن در حفظ ساختار و پيوستگي خود در تغيير شكل است. اوريگامي، ابزارهاي مفيدي در اين خصوص فراهم مي‌آورد. بنابراين به نظر مي‌رسد كه ‌بتوان آرايه‌اي از مدول‌هاي مبتني بر الگوهاي هندسي اسلامي را به كمك دانش اوريگامي، به نمايي متحرك تبديل كرد كه تحت شرايط معين، تغيير شكل دهند؛ و از طريق تنظيم ميزان ارتباط درون و برون، ابزاري براي بهينه‌سازي پارامترهاي مرتبط با كارآمدي ساختمان فراهم آورند. نماي ساختمان با مجموعه عوامل زيادي در ارتباط است. در اين خصوص، گفته مي‌شود كه تاثير نور طبيعي در شكل‌گيري فرم ساختمان اهميت زيادي دارد. بر اين اساس، در پژوهش حاضر تلاش شد تا با ايجاد چند الگوي اوريگامي مبتني بر الگوهاي هندسي اسلامي و تطبيق آن‌ها با نور روز در ايام مختلف سال، الگوي هندسه‌ي بهينه و زاويه‌ي محرك مناسب اوريگامي استخراج شود. براي اين منظور، ابتدا با استفاده از ابزارهاي رياضي مبتني بر مقادير كمي، الگوريتمي توليد شد كه به‌وسيله‌ي آن بتوان طيف وسيعي از الگوهاي هندسي اسلامي را ايجاد كرد. سپس در گام بعد، با بهره‌گيري از اين هندسه‌ها به‌عنوان الگوهاي مبناي تا، مدول‌هاي باز و بسته شونده‌ي اوريگامي توليد شد. در ادامه، سه مدول براي شبيه‌سازي عملكرد نور روز انتخاب شده و در نماي جنوبي يك اتاق با سه حالت بسته، مياني و باز در زمان انقلاب زمستاني، تابستاني و اعتدالين مورد مقايسه قرار گرفتند. مقايسه‌ي‌ اين الگوها، با شبيه‌سازي ميزان دريافت نور آن‌ها، در محيط نرم‌افزار انجام شد. يافته‌هاي اين پژوهش چند محور اصلي را شامل مي‌شود. نخست آن‌كه هندسه‌ي نقوش اسلامي، قابليت بازتوليد توسط الگوهاي پارامتريك را دارا هستند. ديگر آن‌كه اين نقوش مي‌توانند به ساختارهاي سه‌بعدي تاشونده تبديل شوند. همچنين مدل هندسي مبتني بر زاويه‌ي مولد ۷۲ درجه، بهترين عملكرد را در خصوص دريافت نور روز داراست.