از تولد تا بلوغ طراحی شهری - مقالات رشته معماری

این مقاله در نشریه علمی-پژوهشی صفه شماره 36 ، سال 1382 انتشار یافته است.مروری بر ادبیات طراحی شهری، تفاوت برداش ت ها و تنوع تعاریفی که متخصصین از این رشته و حرفه ارایه نمود ه اند راآشکار می سازد. چنین به نظر می رسد که نبود اجماع در خصوص مفهوم طراحی شهری، به میزان قابل ملاحظه ای از عدمتوجه به ماهیت پویا و تحول یابنده این حوز ۀ معرفتی سرچشه م ی گیرد. هدف این نوشتار بررسی تحولات تاریخی مفهومطراحی شهر ی، بازشناسی مراحل عمد ۀ تکامل آن، جستجوی پارادایم (الگویِ سرمشق ) غالب در هر دوره، و تدوین یک مدلمفهومی جهت تبیین فرایند تحول طراحی شهری به مثابه کلیتی واحد است. این نوشتار از سه بخش تشکیل شده است: نخستمناقشات نظری در مورد تعریف طراحی شهری طرح گردیده و با استفاده از نظریۀ “شباهت خانوادگی ” لودویگ ویتگنشتاین1953 ) تلاشی در جهت تبیین موضوع به عمل آمده است؛ سپس، فرایند تحول طراحی شهری ارایه شده، و در نهایت نتایج )مطالعه مورد بحث قرار گرفته اند.یافته های این مطالعه براین امر دلالت دارد که طراحی شهری به مثابه یک حوزۀ معرفتی، از لحظه تولد تا مرحلۀ بلوغ خود،میزان قابل توجهی از تکامل نظری و پیشرفت های روش شناختی را تجربه نموده است . تطور طراحی شهری در پنج الگویمتمایز و از نظر زمانی متوالی، تحت عناوین 1- “پیش طراحی شهری ”، 2- “طراحی شهری آرایشی ”، 3- “طراحی شهریعملکردگرا”، 4- “طراحی شهری ادراکی ” و 5- “طراحی شهری پایدار ” تجلی م ی یابد. در این نوشتار استدلال شده است کهبخشی از عدم توافق آرا در خصوص ماهیت طراحی شهری، نتیجۀ وقوع “خطای زمان پریشی” (آناکرونیزم) در ارایه تعاریفمی باشد.تکامل مفهومی طراحی شهری دو جانبه بو ده و جنبه های “ماهوی” و “رویه ای” این رشته را در برمی گیرد . از دیدگاهتکامل ماهوی، مؤلف ه های بیشترو جدیدتری از کیفیت طراحی شهری توسط دانش پژوهان بازشناسی شده است . به بیان دیگر،در حالی که مفهوم “کیفیت”، در مرحلۀ جنینی طراحی شهری، به عنوان مقوله ای صرفاً بص ری تصور م ی گردید، اینک بهعنوان پدیده ای پیچیده و چند جانبه متشکل از چهار مؤلفۀ “زیباشناختی (عینی)”، “زیباشناختی (ذهنی  ادراکی )”، “عملکردی ”و زیست محیطی” فهم می گردد.همچنین، از دیدگاه “تکامل رویه ای”، جه ت گیری طراحی شهری از بعد “فراورده” به بعد “فرایند ” فعالیت ها تغییر یافتهاست. در نتیجه این تحولات، موضوع “نظام های جامع هدایت و کنترل طراحی شهری ” مورد تأکید قرار گرفته و جعبه ابزارطراحی شهری نیز به میزان قابل توجهی غنی تر گردیده و در کنار پروژ ه های سنتی، ابزارهای نوینی همچون “دستور کارطراحی شهری ”، “چارچوبِ استراتژی طراحی شهری ”، “راهنمای طراحی شهری ”، “سیاست طراحی شهری ”، و “برنامۀطراحی شهری” را در برگرفته است.

فضاهای ورودی بناهای سنتی

مقدمه:

 با نگاهی اجهالی به فضاهای ورودی بناهای اسلامی ایران خاصه یزد این موضوع به ذهن خطور می کند که وسعت این فضا و تحلیل و حتی معرفی این فضاها از یک پروژه‌‌ی  انفرادی دانشگاهی فراتر رفته و به یک تحقیق علمی با نفرات بیشتر و کار مداوم و دامنه دار تبدیل خواهد شد با این حال من در این پروژه ی تحقیقی سعی کرده‌ام هم مشاهدات و مطالعات خود را سهیم گردانم و از عکس های زنده ای که خود برداشته ام استفاده نمایم و هم از منابع مرتبط که از مرکز اسناد میراث فرهنگی یزد بدست آورده ام استفاده نموده و هم چند کروکی از مفاهیم را برای فهم بهتر و ارایه ی دقیق تر تنظیم نمایم انشاءا… که در این مهم موفق بوده باشم.

 ضمناً ذکر این نکته واجب است که تمام تحلیل های نوشته شده در زیر عکس ها برداشتهای شخصی با توجه به مطالعه ی مبسوط اینجانب راجع به ورودی بناهای سنتی می باشد. خلاصه این که من این تحقیق مختصر را به هفت بخش تقسیم نموده و راجع به هر بخش جداگانه توضیح و معرفی نموده ام. و در انتها عکس ها و کروکی ها را با توجه به داشته هایم ارایه نموده ام.

پیش درآمد

ما در فضاهای ورودی ابنیه ی سنتی وقتی به گذشته بر می گردیم خصوصاً در معرفی ورودی فضاهای مساجد اولیه فقط به نوعی ورودی بسیار ساده برخورد می کنیم بنام درگاه یا در گاهی که در واقع نوعی نماد تعریف ساده ی فضای داخل و جدا کردن آن از  بابت خارج مجموعه بوده است و از لحاظ کارکردی هم فضایی عبوری که از طریق آن بر مسجد دسترسی پیدا می کرده اند از جالب آنکه پس از طی قرون و زمانها این ورودی ساده بر هفت بخش یا سلسله مراتب ورودی که به شرح آن در پی می آید تقسیم شده است.

11 پیش خان ( جلوخان) 12 بیش طاق 13 درگای  14 هشتی 15 دالان  16 ایوان ( در بعضی بنا) 17 ساباط

حال بعد از معرفی ورودی بناهای مهم به شرح و بسط هر یک از این فضاهای ورودی و اجزاء تشکیل دهنده ی آنها می رسیم.

بناهای مهم و ورودی های آن

مسجد- مدرسه- هزار (بقعه)- کاروانسرا- باغ- کاخ- خانه – حمام

مساجد: انواع مساجد را از لحاظ خصوصیات ساختمانی فضاهای ورودی به سه گروه می توان طبقه بندی کرد. 1- مساجد جامع که فضاهای ورودی آنها با طراحی از پیش تعیین شده و طراحی شده ساخته شده اند و زمان احداث آنها یا فضاهای ورودی آنها از دوره ایلخانان به بعد بوده است این مساجد کما بیش دارای همه یا بیشتر اجزا های فضاهای ورودی و عناصر آنها بوده اند و تمام اصول طراحی و سلسله مراتبی در آنها رعایت شده است. دوم: مساجد بزرگ و متوسطی که تنها برخی از اجزای ورودی تکامل یافته دارند کمابیش تمام مساجدی که دروه های ما قبل ایلخانیان ساخته شده اند از این چنین هستند و سوم اینکه مساجدی که تمام فضای ورودی آنها تنها شامل یک درگاه یا یک درگاه و سردر بوده است مانند مساجد صدر اسلام.

اهدافی که در طراحی فضاهای ورودی مورد توجه بوده اند و تمام اصول سلسله مراتب و اجزا و عناصر در آنها بکار گمارده شده است را که تنها در بهترین مساجد از لحاظ فضای ورودی می توان یافت بدین شرح است:

1- ورود به صحن (حیاط) یا شبستان در امتداد جهت قبله

2- ابتدا ورود به صحن و سپس ورود به شبستان و گنبد خانه ( در مساجد درونگرا)

3- ورود به صحن در امتداد محور تقارن صحن یا در راستاهایی به موازات آن

نکته: در بعضی از مساجد که ورود به صحن در امتداد محور تقارن بنابر جهت گیری مسجد نسبت به فضای اطراف معبر میسر نمی شد این معضل را با طرای دالان یا دالانیهای حل می نموده اند.

1- ورود به فضاهای داخلی مسجد با طمأنینه و به تدریج نه ناگهانی.

2- حل مسئله ی اختلاف جهت بین محور قبله و محور معبر یا میدان متصل به مدخل مسجد در فضای ورودی.

3- درا نتها مشخص کردن محل ورود به مسجد برای کسانی که در فاصله ای دور قرار دارند.

نکته: فضاهای ورودی مساجد برون گرا – مساجدی که صحن ندارند- دارای اجزای کمتری نسبت به مساجد درونگرا می باشد.

مدرسه ها: مدارس از لحاظ خصوصیات فضای ورودی به دو گروه قابل تقسیم است:

1-  مدرسه های کوچک یا متوسط که فضای ورودی آنها نسبتاً ساده و از دو یا چند جز تشکیل شده است . 2- مدرسه – مسجد های بزرگ مانند مسجد – مدرسه ای سپهسالار تهران – یا مسجد مدرسه ی آقا بزرگ کاشان که فضای ورودی آنها کما بیش به فضاهای ورودی مساجد جامع شبیه است.

برخی از اهداف ترکیب طراحی شده ی فضای ورودی مدارس بزرگ دارای طراحی ماست معمارانه به شرح زیر می باشد:

1- ورود به حیاط مدرسه در امتداد محوری مستقیم.

2- ورود در امتداد یکی از محورهای تقارن حیاط.

3- ورود با طمأنینه و به تدریج به فضای درونی مدرسه.

4- حل مسئله ناهماهنگی بین جهت قبله با جهت معبر یا میدان کنار مدرسه.

در مسجد – مدرسه های که فضای مسجد در آنها به قدری وسیع بود که بنا از کارکرد عبادی قابل ملاحظه ای در شهر برخوردار بود سعی می کردند صحن مسجد - مدرسه را مانند مساجد در امتداد قبله بسازند و در مواردی که بین معبر و جهت قبله و ورودی مدرسه اختلاف بوجود می آمد سعی می کردند این معضل را توسط طراحی جهت گیری ورودی و طراحی دالان حل کنند.

بقعه ها: این مزارها از لحاظ کارکردی به 2 دسته تقسیم می شدند.

1) بقعه هایی که فضای اصلی مزار همراه فضای کناری پیرامون آن است.

2) بقعه هایی که به سبب اهمیت کارکردی در طول زمان و به تدریج توسعه یافته و بافت های دیگری نظیر مهمانسرا- بازارچه- مسجد و سایر ابنیه در کنار آنها ساخته شده است. مانند آستان مبارک حضرت امام رضا(ع)- مجموعه ی حضرت معصومه (س)- مجموعه شاه نعمت الله وحی در گرگان ….

توجه: اکثر بقعه ها در نمونه ی اول به صورت برون گرا طراحی می شدند ولی در نمونه دوم باز هم ورودی ها دارای سلسله مراتب و آداب مانند طراحی مساجد و مدرسه ها بوده اند.

کاروان سراها: کاروان سراها بر دو دسته تقسیم می شدند:

1) کاروان سراهای درون شهری    2) کاروان سراهای برون شهری

1) در مورد کاروان سراهای درون شهری می توان این چنین گفت که این کاروان سراها معمولاً در کنار معابر اصلی شهرها نظیر بازارها طراحی می شدند، این کاروان سراها معمولاً حداقل دارای2 ورودی بوده اند و تعدادی از آنها3 یا حتی4 ورودی داشته اند.

علت طراحی2 یا بیشتر ورودی برای این کارون سراها دسترسی آسان تر عابرین و کاسبین به معابر اطراف و ورود و خروج آسان تر بوده است. دیگر نکته این که این کاروان سراها معمولاً فاقد جلوخان و پیش طاق برخلاف مساجد و مدرسه های بزرگ بوده است که علت آن را هم می توان ارزش بالای زمین در این مکان ها و در داخل شهرها و در بافت هایی نظیر بازارها دانست.

2) کاروان سراهای برون شهری، این کاروان سراها برخلاف سلف خلف خود یعنی کاروان سراهای درون شهری فقط و فط دارای یک وردی آن هم ورودی مستقیم و سهل الوصول بوده اند و برخلاف کاروان سراهای درون شهری دارای پیش طاق نیز بوده اند علت تک ورودی بودن این نوع کاروان سراها کنترل رفت وآمد و در نتیجه ایجاد امنیت کالاها و مسافران بوده است.

باغ:

1) باغ های میوه که معمولاً در حومه ی شهرها بوده اند که دارای ورودی ساده ای بودند که تشکیل شده است از یک درگاه و یک درب ورودی.

2) باغ هایی که در داخل شهرها و حاشیه انها قرار داشته اند و به منظور اقامت دائم یا موقت اعیان و رجال ساخته می شدند.

این باغ ها عموماً دارای سلسله مراتب ورودی بوده اند.

معمولاً ساختمانی در کنار ورودی این باغ ها بوده است که به نام عمارت سردر شناخته می شده است و برای استفاده ی خدمه ی باغ بوده است و عمارت کوشک که بنایی برون گرا بوده و در وسط باغ قرار داشته است که پیرامون آن را فضای سبز فراگرفته و دارای4 نما بوده است.

کاخ: فضای ورودی و سردر کاخ بسیار مهم بوده است و اهمیت آن چنان بوده که اگر یک کاخ فاقد یک فضای ورودی بسیار با شکوه بوده ترجیح می دادند که یک جلو خان که گاه به صورت میدان بوده است برای آن بسازند.

خانه: فضای ورودی خانه ها به تبعیت از اهداف مذهبی و اجتماعی به صورتی طراحی می شده است که افراد به صورت ناگهانی و یکمرتبه وارد فضای خانه نشوند و همچنین از فضای ورودی- درگاه یا هشتی- به فضای داخلی خانه دید مستقیم وجود نداشته باشد.

بسیاری از خانه ها از دو بخش اندرونی و بیرونی تشکیل شده بودند و معمولاً بعد از درب ورودی وارد هشتی و از هشتی دو راه جداگانه منشعب و به هر کدام از فضاهای درونی و برونی منتهی می گردید.

در دو راه ها و شهرهایی که مردم از لحاظ اجتماعی از حمله بیگانگان یا تعدی زورمندان در امان نبودند فضای ورودی خانه ها را به شکل ساده و بدون تزئینات می ساختند که جلب توجه نکند.

حمام: به نظر می رسد مهمترین هدف در ترکیب و طراحی فضای ورودی حمام ها، جلوگیری از تبادل حرارتی ناخوشایند و غیرقابل کنترل بین فضای بیرونی و فضای درون حمام بوده است تا به این ترتیب هوای داخل از حرارت کافی برخوردار باشد. در مواردی که شکل زمین به گونه ای بود که امکان طراحی و احداث یک مسیر نسبتاً طولانی وجود داشت، حتی الامکان مسیر حرکت را طولانی می کردند و در طی مسیر یک یا چند تغییر جهت ایجاد می کردند. در سردر ورودی بسیاری از حمام ها که نقش‌هایی مربوط به داستان های شاهنامه از جمله تصاویری از رستم و سهراب ترسیم می کردند.

بخش دوم

اجزای تشکیل دهنده ورودی های سنتی

مقدمه:

هر فضای ورودی از یک یا چند بخش تشکیل می شده است که هر کدام دارای خصوصیات کارکردی یا نهادین بوده اند.

1) پیش خان: فضای وسیع و بزرگی است که در جلوی پیش طاق بعضی از بناهای مهم و بزرگ مانند مسجد جامع یزد طراحی می شده است. یکی از اهداف احداث پیش خان اهمیت بخشیدن به فضای ورودی بنا و تمایز آن از فضاهای اطراف می بوده است. بدنه‌های پیش خان ها را معمولاً طراحی می کردند آن جبهه از پیش خان که فضای ورودی بنا در آن قرار داشت از بهترین طراحی برخوردار بوده است. در برخی موارد که پیش خان در امتداد یک میدان ممکن بوده که موجب بشود حدود پیش خان از فضای میدان تأثیر پذیرد، در این صورت با طراحی یک عنصر معماری مانند دست انداز یا سکو محدوده ی پیش خان را تعریف می نموده اند.

2) پیش طاق: پیش طاق فضایی سرپوشیده و نیمه باز مانند ایوان است که در جلوی درگاه ورودی طراحی و ساخته می شده است در بعضی از موارد در شهرهای مختلف به پیش طاق همان جلوخان یا پیش خان گفته می شده است. در بعضی از موارد در کنار دو جرز این پیش طاق ها دو سکو طراحی و در نظر گرفته می شده است. عموماً ارتفاع پیش طاق از ارتفاع سایر سطوح مجاور ان بیشتر بوده است. در بعضی از موارد نادر مانند مسجد جامع یزد ارتفاع پیش طاق به حدود چند برابر سطح مجاورش می رسیده است.

معمولاً پیش طاق ها دارای تزئینات بسیار زیاد بوده اند- معمولاً کاشی- و معمولاً باز کتیه ی احداث بنا را در زیر یا قسمتی از این پیش طاق ها قرار می داده اند.

درگاه: فضای کوچکی که در ورودی در آن قرار می گیرد درگاه خوانده می شود.

از لحاظ ساختمانی درگاه فضایی است که در دو سوی آن دو جرز یا دیوار قرار گرفته است و چهارچوب در ورودی در آن نصب می شود و طاق درگاه را نعل درگاه گویند به شکل قوس یا افقی است. طاق های قوسی شکل معمولاً با آجر و طاق های افقی غالباً با کمک تیرچوبی ساخته می شده اند و عمق درگاه غالباً در اکثر بناها حدود5/0 متر است اما تا5/1متر نیز می رسیده است.

هشتی (کریاس): هشتی یا کریاس فضایی است که در بسیاری از انواع فضاهای ورودی قرار می گرفته است و یکی از کارکردهای آن تقسیم مسیر به دو یا چند جبهه بوده است.

نکته ای که در اینجا مطرح است در بناهایی که هشتی آنها تنها یک راه داشته هشتی کارکرد یک فضای تقسیم را نداشته است بلکه فضایی برای انتظار و شکوه مسیر ورودی ساختمان کاربرد داشته است.

هشتی ها غالباً دارای نقشه هایی به شکل هشت ضلعی- نیم هشت- مستطیل بوده اند، از تزئینات هشتی می توان به کاشی کاری- کاربندی و غیره اشاره نمود.

دالان: دالان ساده ترین جزء فضای ورودی است که تأمین ارتباط و دسترسی بین دو مکان، مهمترین کارکرد اصلی آن به شمار می آید.

در برخی از انواع بناها تغییر امتداد مسیر عبور در دالان صورت می گرفته است و به این ترتیب مسئله ی محرمیت را توسط دالانی که امتداد غیرمستقیم به حیاد ختم می شده است را حل می کردند.

عرض دالان ها بین2 تا5/3 متر و طول آنها بین2 تا10 متر بوده است.

ایوان: گاهی در بعضی از بناها به خصوص مساجد ایوان نیز به عنوان بخشی از فضای ورودی در نظر و طراحی و ساخته می شده است.

(مسجد جامع یزد) و مسجد جامع ورامین

ولی غالباً ایوان به عنوان یک فضای نیمه باز اقامتی طراحی و ساخته می شده است.

ساباط: بخشی از فضای عبوری را که سرپوشیده و مسقف می شده است ساباط می‌نامیدند. این معبرهای سرپوشیده که در یزد به فراوانی ساخته می شده غالباً در شهرهای گرم جهت ایجاد سایه و پدید آوردن فضای عبوری مطلوب برای حرکت و توقف طراحی و ساخته می شده است. معمولً ساباط در جلوی فضای ورودی بناهایی ساخته می شد که فاقد جلوخان بزرگ بوده اند.

رواق: رواق فضایی سرپوشیده و نیمه باز و ممتد است که معمولاً جزء ورودی محسوب نمی شده ولی در بعضی از بناها مانند مسجد جامع یزد یکی از دهانه های رواق حکم ورودی را نیز داشته و با فضای وردی ترکیب می شده است...

مسجد جامع اصفعان

مسجد جامع اصفهان

آزمایشگاه معماری

مقدمه:  

ازبعد تاریخی ابداع نیمه رسانا درشهرnew jersey درآزمایشگاه تلفن بل شروع شد.اگرچه امکان ساختsanta clara درسانفرانسیسکوبوداماحالاعموماً به عنوان Silicon valley شناخته می شود. توجه کردن به اینکه تعداد زیادی ابداعات در Silicon valley به عنوان زاد وولد جادویی شمرده می شود. جالب است که پیش ازسال1995سیستمهای دیجیتالی بااستفاده ازلامپ های خلآ ودیودهای نیمه رسانا ساخته می شد. یک دیود نیمه رسانا که ازنظراندازه خیلی کوچک ا ست در مقایسه با لامپ خلأ انرژی بیشتری مصرف می کند. درنتیجه درسیستم دیجیتالی داشتن سایزفیزکی بزرگ ومصرف انرژی نسبتاً بالابه چشم میخورد.

درسال1995این وضعیت با ظهورترانزلیستوربهبود یافت. William schockly جایزه ای رابرای سهم داشتن درابداع وتوسعه ترانزلیستوربرنده شد.

درواقع schockly آزمایشگاه تلفن بل را ترک کرد ومؤسسه خود را با نام Schockly semiconductor lab دایرکرد. دوسال بعدیک گروه کوچک از دانشمندان این مؤسسه راترک کردندومؤسسه خودششان راfair child semicon  ductor نامیده می شد درsilicon valley شروع کردند.

درسال1986دودانشمند دیگربا نامهایrobert noyce وgordon moor مؤسسه Fair child را ترک کردند وشرکت جدیدی را بنامintegrated  electronsic   تأسیس کردند که عموماً به عنوان intel شناخته می شود.

قابل توجه است که دو دانشمندکه خودرا گرفتارطراحی8080کردند. شرکتintel  را ترک کردند ومؤسسه جدیدی را بنامzilog  کهZ-80   رااختراع کرد را پرکردند. ترانزلیستورکه درمقابل دیود خصوصیات مفیدی مانند کوچکی سایزومصرف انرژی کم داشت جایگزین لامپ خلأ شد. تا سال 1965 مدارات وگیتهای منطقی با این وسیله ها ساخته می شد. تکنولوژی ساختمان آنهابه سمت استفاده ازنیمه رساناها که IC نامیده می شد توسعه یافت. روز به روز طراحی اجزاء سازنده بهتر میشود. طراحی اجزاء IC با ترانزیستورها جدا ازهم شروع شد. سپسssi (مجتمع سازی در مقیاس کوچک) وmsi(مجتمع سازی در مقیاس متوسط) وlst(مجتمع سازی درمقیاس بزگ) ودرپایان تکنولوژی Vlsi(مجتمع سازی درمقیاس بسیار بزرگ) که هم اکنون استفاده میشود بوجود آمد.

درریزپردازنده های8بیتی و16بیتی سایزتراشه هامعمولاً به ترتیب150و350میلی است. بطورنمونه یک پرداز16بیتی داری000/100ترانزیستوردرساختمان خود است. وقتی که کمیتها رابرسی می کنیم اندازه گیری، نمایش، ضبط واداره کردن آنها ونشان دادن آنها به صورت شماره ای ورقعی ازاهمیت بالایی برخوردار است. درحقیقت،دو راه اساسی برای نمایش مقاومت کمیت وجود دارد که آن آنالوگ ودیجیتال است.

معرفی آنالوگ :

در این سیستم کمیت ها بصورت نسبی به نمایش درمیایند. برای مثال،انحراف سوزن درآمپرسنج در سرتاسرآن نسبی ا ست. دماسنج مثال دیگری است؛سطح جیوه به دما بستگی دارد وهرتغیری در دما برروی ارتفاع جیوه تأثیر می گذارد.         

معرفی دیجیتال:

در این سیستم کمیتهابه صورت رقمی نمایش داده میشوند نه به صورت نسبی.یک مثال دراین زمینه ساعتهای دیجیتالی هستند. ممکن است مایک ساعت که وقت را درهردقیقه یاثانیه نمایش میدهد داشته باشیم.اگرچه زمان دریک روزمستمراً تغیرمی کند ولی زمان درساعتهای دیجیتال مستمراً وپیوسته تغیرپیدا نمی کند بلکه به صورت دقیقه ای یا ثانیه ای تغیرمی کند.نمایش دیجیتالی،زمان دریک روزبصورت گسسته تغیر می کند.

براساس نوشته های فوق،ممکن است آنالوگ به صورت پیوسته ودیجیتال به صورت گسسته مورد توجه قرارگیرد.ازآنجایی که خواندن درسیستم آنالوگ موردبحث اصلی ماست هیچ ابهامی درخواندن کمیتهای دیجیتال وجودندارد بنابرین اشتباه هست.

سیستم های آنالوگ ودیجیتال:   

دریک سیستم دیجیتال،چندین وسیله که کمیتهای فیزیکی راکه بصورت دیجیتال نمایش داده می شوند راکنترل می کند. بنابرین دریک سیستم آنالوگ نیزچندین وسیله که کمیتهای فیزیکی راکه بصورت آنالوگی نمایش داده می شوند وجود دارد. به سبب  به سبب چندین مزیت تکنولوژی دیجیتال،یک مبدل به تکنولوژی دیجیتال وجود خواهد داشت.

بعضی از این دلیل هاعبارتند از:

1-طراحی سیستم دیجیتال فقط بستگی به حفظ آنها داردومقدار دقیق جریان وولتاژ، مهم نیستند. همینطورتأثیرnoise برروی مدارات دیجیتالی بی اهمیت است.

2-جمع کردن داده دیجیتالی بسیار آسانتر ازقفل کردن آنهاست.

3-با افزایش مدارات دیجیتالی بیشتر،دستیابی به دقتهای مورد نیاز امکان پذیراست.

به هرحال درمدارات آنالوگ دقت معمولاً بین3الی4رقم است.

4-برنامه پذیری،طراحی واستفاده ازسیستم دیجیتالی راراحترمی کند.

5-درجه یکپارچگی مداردیجیتال امتیازبیشتری نسبت به مدارات آنالوگ دارد.

بهرحال توجه به اینکه جهان ا ساساً آنالوگ است مهم است.خواندن دما،فشار،مکان سرعت،ارتفاع وجریان ودرحقیقت هرکمیتی بدون بیان کردن آن بارقم،زیادمعمول نیست. 

مثال:

دما وقتی که60درجه بیان می شود،اگرچه ازروی یک صفحه آنالوگ خوانده می شود، اما ما درک میکنیم که کمیت بصورت رقمی درآمده است. بهرحال برای بدست آوردن مزایای تکنیکهای دیجیتال،معمولاً کمیت آنالوگ برفرم دیجیتال غلبه می کند و سیگنالهای رقمی شده، پردازش می شوند وبه فرم آنالوگ برگردانده می شوند. اگرچه،پردازش وتبدیل آنالوگ به دیجیتال ودیجیتال به آنالوگ به نظراضافی می آید ولی با ارزش است. پردازش سیگنال دیجیتالی ازپردازش سیگنالهای آنالوگ بسیار راحت تراست.

طبقه بندی IC های دیجیتالی:

بطورنمونه،مدارات مجتمع دیجیتال قابل دسترسی،ممکن است براساس زیرکلاس بندی شوند:

1-خانوادهTTL

2-خانوادهCMOS

3-خانوادهECL

ماخودمان رامجبوربه استفاده ازخانواده های ICCهایTTLوCMOS کرده ایم. وبسیاری از موارد استفاده ازگیت هایTTLوCMOS یکسان وهم ارز هستند ودر مواقعی هم ممکن است اجرای آزمایش فقط با استفاده ازگیتTTL کافی باشد.

تکنولوژی های مورداستفاده:

معمولاً درساختن تراشه ها ازتعداد زیادی ترانزلیستوریکپارچه استفاده می شود که تک قطبی هستند مانند: PMOS،NMOS،CMOS،BIPOLAR. خانوادهگیت هایTTLبسیارحساس ترومهم تراز گیت هایSSI وMBIهستند.

(a تکنولوژی PMOS  :

شکل 1-1 نشان می دهد یک ترانزیستور PMOS با استفاده از نوع منفی سلیکن که وفق داده شده با نوع مثبت ناخالصی برای ساخت Source و Drain (منبع و گذرگاه) 

 مزایای واقعی:

1-              مصرف انرژی کم

2-              بکارگیری ولتاژبین 2تا12ولت

3-              مصونیت ازnoise

تقریباً 000/250ترانزلیستورمی تواند دریک تراشه نصب شود. intel 80386   ازاین تکنولوژی استفاده می کند.

(D) تکنولوژی دوقطبی:

با وجودزیان هایی از قبیل مصرف انرژی بالا،اسراف بسیارزیاد حرارت،جاگیربودن، قیمت بالا وقابلیت اطمینان کم، لامپ های خلأ تا سال1950درکامپیوترها استفاده می‌شدند. درسال1947باردین و براتاین درآزمایشگاه بل ثابت کردند که جریان عبوریاز  forward biasedدریک نارسانا می تواند جریان عبوری ازreverse biased  را درسه الکترود کنترل کند.

در سال1957fairecdhild semiconductor شروع به ساختن ترانزلیستور کرد.درابتدا(100) ترانزلیستور به  ibmبه ازای هرترانزلیستوربه قیمت150دلار فروخته شد.جالب است که درسال 1995،schockley آزمایشگاه بل را ترک کرد وشرکت خودش را در کالیفرنیا برپا کرد.

Shockley میخواست که مهندسین شرکتش تحقیقات را در4لایه دیودها دنبال کنند، درصورتیکه مهندسان می خواستند تحقیقاتشان را برپایه ترانزلیستورهای سیلیکونی ادامه بدهند. به خاطر عدم هم نظر بودن ، مهندسین تصمیم به ترک آنجا و برپا کردن شرکتی درسال1957 شدند. تکنولوژی دو قطبی یکی از تکنولوژی های بسیار سریع موجودامروزی است. با این وجودآنها هم اشکالاتی نظیر مصرف کردن انرژی زیاد، بازده کم،میزانnoise کم و... دارند. یک ترانزلیستور ازنمو کننده،آلیاژ یا مجموع تکه موادهای نوع مثبت و منفی تشکیل شده است.

براساس موارد یادشده بعلت اشکالات،تکمیل کردن یکپارچه وکامل ریزپردازنده دریک تراشه غیرممکن است. تکنولوژی دوقطبی معمولاً درمورد وسایلmbi استفاده می شود بنابراین بخشی ازcpu می تواند در یک تراشه تکمیل گردد. این تکنولوژی همچنین ecl را هم شامل می شود که دارای سرعت بسیار بالا است. بعنوان مثال ماشین حساب های جیبی از این تکنولوژی استفاده میکنند چون دارای  سرعتی بالا ومصرف انرژی بسیار پایین است.

گیت های ecl:

خانواده گیت هایecl با ولتاژ 2/5ولت کار می کنند. همچنین میزان منطقی آنها  منفی است. ولتاژ منفی زیاد در سطح«0»و ولتاژ منفی کم در سطح«1» رخ می دهد.

اساساً ترازها75/0- و6/1- هستند.گنجایش خروجی آنها بسیار بزر گ است.تأخیرانتشار در حدود 20ns است.درفرکانس 200mhz کار می کنند همچنین آنها انرژی بسیار بیشتری از گیت های ttl استفاده می کنند.

بر اساس آنچه گفته شد خانواده منطقی شامل چندین زیر خانواده می شوند. اساساً Icهای ttlاستاندارد از سوی 74 شروع می شوند مانند:   7400و7402و...

استخر شنای المپیک 2008 چین

نمای کلی مرکز شنا و بازیهای آبی المپیک 2008 پکن

ده های پایانی قرن بیستم و چند سالی که را که از قرن بیست و یک می گذرد به جرئت می توان دوره تحول اساسی در اندیشه های بشر و تغییر دیدگاه او نسبت به جهان پیرامون خود تلقی کرد. اگر «اخلاق» و اصول اخلاقی را، که زاییده وجدان بشر و تغییر ناپذیر هستند، از این امر مستثنی کنیم، در نحوه نگرش سایر علوم و نیز دنیای هنر به مسائل و موضوعات، تغییرات عمده ای به وقوع پیوسته است. از دیدگاه بشر امروزی، جهان حاضر یک جهان ارگانیک است که در آن فضا، زمان و اجسام به صورت متحول، سیال، درگیر با یکدیگرند و اتباط غیرخطی دارند. دانشمندان و صاحبان اندیشه برای تبیین جهان امروز دیگر صرفاً به علوم کلاسیک و قطعیت جهان بینی ریاضی گونه تکیه

نمی کنند، بلکه مباحثی همچون عدم قطعیت، آشفتگی، هندسه های نااقلیدس و فراکتالی، نظریه پیچیده و فیزیک غیرخطی، جهانی متفاوت از گذشته را در برابر انسان پست مدرن قرار داده است. با وسیع تر شدن قلمرو علوم، بر تعداد مجهولات و سؤالات نیز افزوده می شود و انسان برای رازگشایی مجهولات تازه، می بایست تلاش بیشتری کند.

بشر می تواند پاسخ بسیاری از پرسش های خود را از راه آزمایش، تحقیق و خلق فرضیات تازه بیابد. اما شاید بتوان خود «طبیعت» را بهترین پاسخگوی سؤالات بشر دانست. طبیعت، همه جواب ها را دارد و این انسان ها هستند که به تدریج می آموزند چگونه بپرسند.

این امر، در طراحی و ساخت فضاها و بناهای شهری و در علم مهندسی سازه نیز صادق است. طبیعت، درس های طراحی بسیار مهم و ارزشمندی به ما می دهد. از جمله اصول اساسی این طراحی آن است که اگر مقصود طراحی به درستی و شایستگی برآورده شود، نظم و ترتیب حاصل، زیبایی تلقی می شود. انرژی و مسائل زیست محیطی

مراکز شنا و بازی های آبی معمولاً به مقدار زیادی انرژی گرمایی نیاز دارند. همان گونه که گفته شد، با استفاده از پوشش مخصوص در سقف و دیواره های پروژه، مقدار زیادی از احتیاجات گرمایی و نیز نور داخل ساختمان با نور خورشید تأمین می شود. علاوه بر آن، سیستم های متعدد بازیافت انرژی در قسمت های مختلف پروژه پیش بینی شده اند تا مصرف انرژی را به حداقل برسانند که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:

        ·سیستم بازیافت انرژی گرمایی از دریچه های خروج هوای گرم از ساختمان برای گرم کردن هوای سرد ورودی به دستگاه های هواساز.

        ·سیستم بازیافت انرژی گرمایی از چیلرها برای گرم کردن آب استخر و فضای داخل آنو

        ·سیستم بازیافت حرارت از دستگاه های یخ ساز (تولید کننده یخ برای سالن های اسکیت روی یخ و…) برای گرم کردن آب استخر و نیز محیط داخلی ساختمان.

در کنار این موارد، استفاده از اصل «جابجایی هوای گرم و سرد» در سالن های بزرگ کنار استخر باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مصرف انرژی شده است.

علاوه بر مسئله انرژی، بامسئله مهم دیگر در پروژه یعنی آب نیز به صورت اصولی و پایدار برخورد شده است.

در پکن باران اندک و پراکنده است و بنابراین پروژه به گونه ای طراحی شده است که تا حد امکان از نظر تأمین آب به خود متکی باشد.

معمولاً در استخرهای شنا، مقدار زیادی آب برای معکوس شویی سیستم های فیلترینگ آب مصرف می شود که در اغلب موارد به شبکه فاضلاب می ریزد. در مرکز شنای المپیک پکن، آب مصرف شده در عملیات معکوس شویی به سیستم فیلترینگ دو مرحله‌ای هدایت می شود. پس از مرحله دوم فیلترشدن، آب مدتی در حوضچه های مخصوص به حالت ساکن باقی می ماند تا کلیه ذرات احتمالی در آن ته نشین شوند و سپس دوباره به استخر اصلی وارد می شود. این عمل باعث صرفه جویی قابل ملاحظه در میزان آب مصرفی پروژه می شود. آب مصرف شده در قسمت های دیگر ساختمان ماند محل دوش ها و شستن دست ها نیز جمع آوری شده و به عنوان «آب خاکستری» برای مصارفی مانند سیستم شتسشوی سرویس های بهداشتی، آب نماها و نیز آبیاری به کار برده می شود.

علاوه بر اینها در صورت بارش باران، آب بران سرازیر شده از سقف وسیع پروژه جمع آوری و در مخازن بزرگ زیرزمینی ذخیره می شود تا استفاده شود.

بدین ترتیب، می توان گفت که مکعب آبی یک پروژه دارای معماری پایدار و دوستار طبیعت است و به خوبی خود را با شرایط بومی منطقه و نیز وضعیت بین المللی انرژی و هزینه های آن وفق داده است.

آتش سوزی و نحوه برخورد با آن

یکی از مهمترین و تعیین کننده ترین عوامل در طراحی پروژه مکعب آبی، مسئله آتش و نحوه برخورد با آتش سوزی های احتمالی بود، بی شک شکل نهایی پروژه و نمای فعلی آن مرهون زحمات گروه مهندسی آتش سوزی و اطفای رحیق در شرکت آروپ است. در واقع، از همان زمانی که طرح برنده انتخاب شد، معلوم بود که معیارها و ضوابط آیین نامه های آتش چین را بر نمی آورد. با کار منسجم و علمی تیم مهندسی آتش سوزی آروپ کارفرما نسبت به ایمنی پروژه متقاعد شد. در حقیقت، تیم مهندسی آروپ با استفاده از داده های تحقیقات،ی تحلیل های پیچیده و ارائه گزارش های مشروح توانست به کارفرما بقبولاند که به رغم عدم رعایت ضوابط آیین نامه های آتش در چین، ایمنی افراد در هنگام آتش سوزی تا حد زیادی تأمین شده است.

گفتنی است با مسئله آتش سوزی در ساختمان ها به دو نحو می توان برخورد کرد. یکی رعایت ضوابط آیین نامه ای مربوط به آتش سوزی در کشورهای مختلف است. معمولاً ضوابط آیین نامه ای برای ساختمان های معمولی، که به صورت روزمره با آنها سر و کار داریم، نوشته می شوند و در ابداع گرانه بحث و بررسی می شوند. در روش دوم، که طراحی بر اساس عملکردنام دارد، برای یک ساختمان خاص ضوابطی که نیازهایآن ساختمان را تأمین می کند به روش های تحلیلی و دقیق تعیین می شوند، به نحوی که کاملاً با خصوصیات و وضع موجود آن ساختمان سازگار باشند. این روش انعطاف بیشتری دارد و معمولاً طراحی بر این اساس به صرفه تر است و باعث می شود نیازهای خاص کارفرما در پروژه برآورده شوند. با استفاده از همین روش طراحان آروپ توانستند بدون برخورد با ضوابط محدود کننده آیین نامه ای چین، فرم معماری مورد نظر خود را ایجاد کنند و به تأیید کارفرما برسانند.

تعامل مکعب آبی با ساختمان های مجاور

همان گونه که گفته شد پروژه مکعب آبی محل برگزاری مسابقات شنا و سایر بازی های آبی در المپیک سال2008 پکن است. این ساختمان درکنار استادیوم اصلی بازی ها به نام «آشیانه پرنده» اثر هرتزوگ و دمرون بنا خواهد شد. یکی از نکاتی که در طراحی معماری آن مورد توجه قرار گرفته، ایجاد هماهنگ و تعادل بین مکعب آبی و استادیوم اصلی به نحوی بوده که این دو ساختمان با شکل های کاملاً متفاوت، متقابلاً یکدیگر را تعریف و تقویت کنند. علاوه بر این، سعی شده مکعب آبی به نمای ظاهری ساده خود بر ساختمان اصلی (آشیانه پرنده) برتری نیابد و آن را تضعیف نکند.

در فرهنگ چینی، یک اندیشه رایج وجود دارد:

اسمان گرد و زمین مربع شکل است. این ایده در بسیاری از طرح های معماری و طراحی شهری چین به کار گرفته شده است. در عمل، قرار گرفتن مکعب آبی (با شکل مکعبی) و آشیانه پرنده (با شکل مدور) در کنار هم، تعامل بین زمین و آسمان، آب و آتش، جذب و تابش، یا طبق فلسفه چینی،Yin,Yang را به خوبی در معرض نمایش می‌گذارد.

بنابراین، سعی شده با استفاده از «آب» و ایجاد جلوه های متعدد به کمک آن مکعب آبی تا حد امکان آرامش دهنده و موزون به نظر برسد. این کار با استفاده از حوضچه های آب همراه با فضای سبز، فواره ها و مسجمه های داخل آنها انجام شده است.

مکعب آبی هم مثل شهرهای باستانی چین از جمله شهر ممنوعه، که در آنها شهر به وسیله رودخانه محافظت می شد، به کمک یک خندق پر از آب، که در پیرامون آن کنده شده از زمین های مجاور خود جدا می شود. چند پل که روی این خندق ایجاد شده اند، تنها راه ارتباطی به ساختمان هستند. در بالای خندق دیواره ای از آب در پیرامون ساختمان ایجاد شده که در ورودی ساختمان به ارتفاع خود ساخختمان است (در حدود31 متر) و در پشت ان یک پانل شیشه ای نصب شده است، در نتیجه نور خورشید به شکل بسیار جالبی از درون آب فیلتر و به محوطه سراسری اصلی وارد می شود.

بدین ترتیب، افراد در هنگام ورود به ساختمان احساس می کنند وارد فضایی با دیواره‌هایی از آب می شوند.