نغمـة عشـق «موسیقی هندی»

سخن خود را با شعر آغاز کردم چرا که هیچ چیز در مورد موسیقی گویاتر از شعر نیست و خود شعر گویاتر از هر چیز دیگر.

توضیح و تفسیر کار غافلان است و نه عاشقان. عشق دلیل بر نمی دارد و موسیقی عشق است. محافل ادبی کشتارگاه اشعارند، جاییکه ابیات به فعل و فاعل و مفعول تجزیه می‌شوند، شعر را باید جذب کرد، باید سر کشید، تحلیل کار غافلان است.

وقتی پای موسیقی به میان آید باید خموش شد باید گوش جان سپرد ولی افسوس و صد افسوس که عادت کرده ایم همه زبان باشیم و هیچ گوش.

در ابتدا اقرار می کنم که سخن گفتن در مورد موسیقی کاری است بس دشوار چرا که موسیقی اگر به راستی شنیده شود عقل و هوشیاری را از انسان می رباید و جاییکه انسان هوشیار نیست چه جای سخن گفتن است.

در این سنت دانشگاهی که آموخته ایم همه چیز را با واسطه یاد بگیریم و یاد بدهیم، چه چاره است جز اینکه چند صفحه ای در بیان و شرح موسیقی سیاه کنیم و در انتها راه به جایی نبریم.

پس بگذارید از همین ابتدا اعتراف کنم که این راه به سوی ناکجا آباد است مگر برای اهل دل و کسانی که در این نوشته ها اشاراتی چند بیابند و باقی راه را آنچنانکه باید بپیمایند، از این رو همراه این مقاله یک CD موسیقی و تعداد 24 اسلاید ضمیمه کرده‌ام تا همه حرف و سخن نباشم، باشد که مقبول نظر واقع شود.

جنبه های تاریخی:

با نگاهی به تاریخ بشر سبک های گوناگون و مشخصی را در پهنه وسیع زندگی موسیقایی انسان مشاهده می کنیم که همیشه هم در حال تحول بوده اند. ما شاهد رشد و پیشرفت گامهای پنتاتونیک[1] در شرق آسیا، صورت های ظریفی از اوزان چندآوایی در به صدا در آوردن ناقوسها[2] و دیگر آلات موسیقی ضربی[3] در نواحی اطراف اندونزی و جنوب شرقی آسیا هستیم. در غرب آسیا، محدوده عربی زبان شمال آفریقا، ایران، پاکستان، هند و بنگلادش چنان نظام ملودیکی به ثمر رسیده است که در نهایت زیبایی و هماهنگی قرار دارد و در آن از صدای انسان به عنوان زیباترین و رساترین عنصر موسیقایی استفاده می شود.

آنگاه می رسیم به سیاهان آفریقا و در آنجا شاهد کهن ترین اوزان بشری هستیم که از آنها به عنوان ضروری ترین عناصر اجتماعی استفاده می شده، اجتماعی که در آن زندگی بشر پوشیده در اصوات بوده و این اصوات بودند که در عملی ترین و در عین حال رویایی ترین وجه ممکن به زندگی بشر آن دوره معنی می دادند.

حتی همین نواحی جغرافیایی وسیع نیز تقسیم بندی های خاص خود را دارند و هر تقسیم بندی به نوبه خود زیر مجموعه ها و گروه بندی های متعدد دیگری را می‌طلبد، هر کدام از این مجموعه ها در نوع خود منحصر به فرد و غالباً دارای یک ویژگی بومی هستند.

برای شناسایی فرهنگ های مختلف، بوم شناسی نقش مهمی بازی می کند. بعضی از این فرهنگ های موسیقایی دوره اوج شکوفایی خود را صدها سال پیش طی کرده اند و تاثیرات به سزایی در تفکر و خلاقیت موسیقایی کشورها و سرزمین های اطراف خود داشته اند، سرزمین هایی که جنگ ها و پیروزی های متعدد را از سرگذرانده اند، سیل‌ها و خشکسالی ها به خود دیده اند ولی همچنان سنن خود را حفظ کرده اند.

یکی از ستبرترین این سنتها که هرگز دوام خود را از دست نداد بلکه هم از طریق قوای درونی و هم به وسیله تفکرات و تصورات و پالایشهای خارجی خود را غنی کرد، سنت موسیقی هندی است.

ریشه های این سنت به 6000 سال پیش بر می گردد، البته این تاریخ گذاری بر مبنای شواهد تاریخی مکتوب است و چه بسا این سنت دارای قدمت بیشتری نیز باشد. اولین نظام دقیق موسیقایی مربوط به سومریان است. موسیقی جزء ضروری آیین ها و مراسم مختلف در زندگی سومریان بوده، ایشان درمعابد و مقبره ها از موسیقی و آلات موسیقایی استفاده می کردند.

از آنجا که جنبه شنیداری موسیقی ابعاد وسیع تری از جنبه نوشتاری آن دارد، بقایای مکتوب از این فرهنگ غنی موسیقایی بسیار اندک است و به چیزی بیش از آنچه به طور جسته و گریخته در طول زمان به دست ما رسیده است نمی توانیم اکتفا کنیم.

شعله های این فرهنگ غنی در زادگاه خود باقی نماند بلکه در نواحی مختلفی همچون مصر با تمدن باستانی 6000 ساله خود و هند و یونان نیز در گرفت. گرچه هند از لحاظ مکانی در فاصله دورتری قرار داشت ولی دروازه های این سرزمین در شمال غربی همیشه به روی موجهای موفق دیگر تمدنهای باستانی گشوده بوده؛ «هاراپا» در «پنجاب» و «موهنجودارو» در «سند» شهادتی بر این گفته می باشند.

فرهنگ و تمدن هندی واقع در غرب آسیا هرگز فرهنگی منفعل نبوده بلکه همیشه در رابطه ای متقابل با دیگر فرهنگ ها، نظریه ها و تجربیات حتی پیمان ها و اصطلاحات مختلف را پذیرفته، فراگرفته و در خود جذب و حل کرده و در مقابل، تمام این اطلاعات را به سوی شرق، به لائوس و کامبوج و اندونزی و تایلند و ویتنام فرستاده.

اقوام و مردمانی که در دورانی بیش از 6000 سال به این سرزمین وارد شده اند هر کدام موسیقی مخصوصی را به همراه آورده اند که این امر هند را واجد مجموعه ای غنی از معرفت و دانش موسیقایی کرده ولی هرچند هم که این تاثیرات متعدد و متفاوت بوده باشند، موسیقی هندی همچنان هویت و یگانگی خود را در گذر زمان حفظ کرده است.

وجوه مشترک بسیاری بین انواع نظام های موسیقایی در هند مشهود است که از این جمله می توان از برتری موسیقی آوازی، وجود آلات ظریف ریتمیک و نقش مهمی که هر کدام از این آلات در هر قطعه ایفا می کنند، طبع ملودی خطی، اهمیت بداهه نوازی و ارتباط نزدیک بین موسیقی، رقص و هنرهای مشابه نام برد.

در فرهنگ هندی گرچه با جلوه ها و نمودهای متفاوتی از موسیقی روبرو هستیم ولی حقیقت همچنان واحد است. بنیادهای فکری و رویه زندگی در جای جای این تمدن وسیع بشری از سرچشمه ای واحد تغذیه می کند، حقیقتی که در تار و پود زندگی هر هندی، متعلق به هر دوره تاریخی که باشد تنیده و با آن یکی شده است.

جنبه های عرفانی و معرفت شناسانه:

موسیقی جزء عناصر باستانی فرهنگ و تمدن هندی است، حتی خیلی پیشتر از ظهور مسیحیت، موسیقی هندی دارای قوانین مشخص و نظام های دقیقی بوده که موجب به ثمر رسیدن تجربیات موسیقایی اصیل و قابل توجهی شده اند.

در جای جای متون باستانی هند در مورد موسیقی مطالبی آمده است و در آنجا از موسیقی به عنوان فعالیتی تعبیر می شود که توسط «راسا[4]» رهبری می شود.

«راسا» به معنی عطر، طعم و چاشنی است، عنصری که به کار هنری تشخص می‌بخشد و کیفیت آن را تعیین می کند؛ پس موسیقی هندی را باید چشید، نباید تنها به آن گوش کرد بلکه باید آنرا بویید، باید آن را با تمام وجود پذیرفت و جذب کرد همانگونه که شاگردان هندی در گذشته چنین می کردند، اینان با دقت تمام ابعاد موسیقی را از محرکهای جسمانی گرفته تا لذات زیباشناسانه آن مطالعه می کردند، آنها طبیعت احساس را تحلیل می کردند و حتی به مطالعه شرایط و عواملی می پرداختند که احساس ها تحت تاثیر آنها به وجود می آیند، از کنار هیچ چیز با بی اعتنایی و ساده انگاری نمی‌گذشتند، برای مثال وقت زیادی را صرف مطالعه ضمیر ناخودآگاه و احساس های ناخواسته می کردند، موضوعی که علم جدید در غرب چندی بیش نیست که به اهمیت آن پی برده است.

البته وقتی در اینجا سخن از تحلیل و مطالعه به میان می آید باید توجه لازم را داشته باشیم که منظور مطالعه و تحلیل به معنای امروزی و غربی کلمه نیست بلکه آنها با رجوع به دنیای درون و از طریق شهود حقایق را می جستند، به دلیل روش بی‌واسطه و نابی که به کار می بردند نیازی به کتابت نبود، معرفتی که بی واسطه اخذ شود هرگز از طریق واسطه ای به نام کتاب قابل انتقال نخواهد بود و به همین دلیل است که اسناد مکتوب شاهد بر این سنت فرهنگی باستانی بسیار اندک هستند و آنچه هم که در دسترس است گویای روح حاکم بر این فرهنگ نیست.

برای آشنا شدن با سنت هندی و در اینجا به طور مختص با سنت موسیقایی هندی باید با آن یکی شد و آن را از نزدیک تجربه کرد وگرنه با تورق چند کتاب و جزوه راه به جایی نخواهیم برد.

در والاترین تصور از هنر، هنر و دین به یک معنا هستند و این نوع برداشت فقط می‌تواند در ارتباط با اصول و عقاید یک جامعه روحانی صادق باشد؛ البته در اینجا منظور از دین صرفاً ادیان آسمانی نیست و جامعه روحانی فقط یک جامعه مذهبی نیست بلکه منظور جامعه ای است که در آن اعتقادات از سطح جامعه به درون زندگی و قلوب افراد نفوذ کرده و در تمامی ارکان زندگی ایشان دارای نقشی بنیادین است. جامعه ای که انسانها در آن برای اعتقاداتشان زندگی می کنند و در مقابل، این باورها به آنها روح زندگی می بخشد.

موسیقی در چنین فرهنگی وسیله است، وسیله ای برای درک خدا. یک نغمه در واقع همان «یانترا»[5] است، اسبابی برای پرستش. در این فرهنگ با موسیقی و رقص، هنرهای بصری و تجسمی و شعر همه به یک شیوه رفتار می شود. در همه این هنرها تاکید روی«خلوص احساسی» است تا «تمرکز عقلی»، انگیزه همان «انگیزه شعری» است تا «نمایشی»، روش «شهودی» است تا «استدلالی»، هدف «تعمق و تامل» است و نه «کنش و جنبش» و نتیجه تمام اینها «درون گرایی عارفانه شرقی» در مقابل «برون گرایی عاقلانه غربی» است.

اصول نظری که امروزه حاکم بر این سنت غنی موسیقایی هستند نتایج منطقی مجموعه ای از پیشرفت ها و تجربیات مداوم در طول زمان هستند، روندی منحصر به فرد که از تاریخ و فرهنگ هند جدایی ناپذیر می باشد.

نمی توان به طور دقیق گفت که جرقه های چنین سنتی در چه زمانی زده شده چرا که حس زیبایی شناسانه از همان ابتدا به انحاء مختلف در بشر بوده، لذتی که بشر همیشه از شنیدن آوای پرندگان و گوش سپردن به موسیقی طبیعی امواج خروشان دریا و صدای لطیف باران بهاری می برده انکار نشدنی است و در عین حال نمی توان نقطه آغازینی برای آن متصور شد.

حال این احساس شاعرانه در تمدنی مثل تمدن هندی صورت انسانی به خود می‌گیرد و نوازنده همراه با طبیعت می نوازد و خواننده چو بلبلی می خواند، هنرمند هندی هرگز خود را جدا از طبیعت نمی داند و برای همین هم بوده که هرگز خود را درگیر نظریه پردازی‌های پیچیده موسیقایی چنان که در غرب می بینیم نکرده و البته همچنان موفق و تاثیرگذار باقی مانده است.

البته در اینجا باید اشاره ای داشته باشیم به وقفه کوتاهی که با ورود اسلام به هند در سنت موسیقایی این سرزمین واقع شد.

در دوره اسلامی موسیقی در ابعاد محدودتری مورد توجه قرار می گیرد و بعضاً با مخالفت‌های شدیدی از جانب حکام وقت روبرو می شود چرا که در اسلام موسیقی دارای دو جنبه از تاثیرگذاری است و می تواند هم باعث خیر بشود و هم باعث شر و به همین دلیل قوانین اسلامی از خیر موسیقی در ازاء شر احتمالی آن می گذرند و موسیقی را از هر نوعی که باشد محکوم و مطرود می شمارند. ولی این وضع دیری نمی‌پاید چرا که همانطور که پیش تر گفته شد موسیقی در هند یعنی همان زندگی و آشکار است که نمی توان به راحتی زندگی را از ملتی دریغ کرد.

از طرفی تمام متون مذهبی هندوها در هوای موسیقی تنفس می کنند و نوشته های باستانی هندو در مورد موسیقی با عنوان «گاندا روا ودا»[6] یا «گیتا گویندا»[7] که یعنی «نغمة نغمه ها» از ابتدا تا انتها در فضای موسیقایی نوشته شده اند.

فهم چنین سنتی فقط در متن زندگی و تفکر هندی امکان پذیر است. پرسش از سبک، تفسیر و نوع بیان و یا نکته های ظریف در مورد بعد اجرایی موسیقی قابل بحث در هیچ زبان مشترک نیست و هیچ گونه اصطلاحات بین المللی مشخصی در این وادی وجود ندارد؛ البته در مورد جنبه های زیبایی شناسانه و برخورد دیگر تمدنها با این سنت سخن گفتن قدری ساده تر است گرچه همچنان دشواری های خاص خود را پیش می کشد.

موسیقی یک زبان بین المللی نیست و چنین برداشتی از موسیقی فقط یک ساده انگاری و ساده سازی مبالغه آمیز است. البته در نواحی که دارای نظام موسیقایی مشترک و گویش زبانی متفاوت هستند مثل بخش شمالی و جنوبی هند در مقایسه با یکدیگر یا نواحی دیگری در غرب آسیا یا در اروپا چنین برداشتی از موسیقی معقول‌تر به نظر می رسد با اینکه همچنان در این نواحی هم تفاوت های بسیاری در موسیقی این مردمان می بینیم پس همچنان موسیقی یک زبان بین المللی نیست و نباید با آن یک برخورد بین المللی کرد.

موسیقی برخاسته از فرهنگ است و فرهنگ در برگیرنده ارزشها و نیک می دانیم که ارزشها از فرهنگی تا فرهنگ دیگر و از سرزمینی تا سرزمین دیگر متغیر هستند. مثلاً برخورد موسیقایی فرهنگ و تمدن غربی با صدای انسان به عنوان یک ابزار موسیقایی کاملاً با آنچه در فرهنگ و تمدن هندی وجود دارد متفاوت است گرچه به ظاهر وسیله یکی است که همان صدای آدمی می باشد.

در هند صدا برای خواننده مثل دست خط است برای شاعر؛ همانطور که دست خط خوب لازمة شاعر بودن نیست، صدای خوب هم برای خواننده هندی اهمیتی ندارد. در موسیقی هندی اینکه خواننده «چه» می خواند بسیار مهم تر است از اینکه «چگونه» می‌خواند.

در اروپا تنها کسی سراغ خوانندگی می رود که ابتدا صدای زیبایی در خود یافته باشد، در هند اما کسی که عشقی به موسیقی در خود می یابد سراغ خوانندگی می‌رود.

در غرب خواننده وسیله و واسطه ای است برای بیان ایده های سازندة قطعه یا دیگر دست اندرکاران، حتی در بسیاری از اپراهای غربی از صدای انسانی به عنوان یک آلت موسیقایی صرف استفاده می شود ولی در هند هر خواننده یک هنرمند خلاق به معنای واقعی کلمه است، به مثابه یک شاعر و نه ابزاری که فقط اصوات مختلف از خود خارج می کند.

موسیقی هندی صرفاً ملودیک است یعنی از خطوط ملودی بدون هارمونی تشکیل شده که البته توضیح اینکه ملودی و هارمونی در موسیقی چه معنایی دارند در حیطة بحثهای تخصصی موسیقی هستند که شرح آنها از حوصله این مقاله خارج است فقط در این حد اشاره می کنیم که ملودی هندی از مجموعه ای از نت ها ساخته شده است که تنها ارتباطشان با یکدیگر این است که به هم پیوسته اند و از نظر زمانی یکی پس از دیگری می آیند و چنین نظام ملودیکی به هیچ وجه مستلزم داشتن هارمونی نیست؛ در صورتیکه موسیقی غربی و ملودی موسیقی های غربی بدون هارمونی ارزشی ندارند، موسیقی غربی خود را مجبور می کند که هرنت را از محل مخصوص خود استخراج کند و فقط نت هایی را همراه هم به کار ببرد که با یکدیگر هماهنگی داشته باشند و این هماهنگی را در نظام های پیچیده موسیقایی غربی می توان جستجو کرد و این همان معنای هارمونی است.

عملی که هرگز دغدغه نوازنده هندی نبوده چون هنرمند هندی آزاد است که اصوات را از هر کجا که می خواهد بیاورد؛ مگر یک مرغ عشق می داند که در چه گامی می خواند و یا مگریک بلبل بدون در نظر گرفتن هارمونی و دانش آکادمیک موسیقی لال خواهد شد؟!

خواننده و هنرمند هندی همان مرغ عشق است و جالب تر اینکه...

وقوع سیلاب و آثار مخرب آن

سالیان متمادی است انسان در تقابل با پدیده های طبیعی بوده و همواره در معرض خطرات ناشی از وقوع پدیده های زیانباری نظیر سیل قرار داشته است. در حال حاضر نیز سالانه خسارات مالی و جانی فراوانی بر اثر بروز سیلابهای عظیم به مردم وارد می شود. به طور مثال وقوع سیلاب در 12 استان کشور طی بهمن ماه سال 1371 باعث قربانی شدن بیش از 220 نفر و خساراتی بالغ بر دهها میلیارد ریال گردید (1).

مسئله مهم دیگری که همزمان با حرکت آب و وقوع سیلابها رخ می دهد. حرکت ذرات خاک از سطح حوضه های آبخیز و ورود این ذرات به مجاری طبیعی همچنین جابه جایی این ذرات در طول
رودخانه ها از نقطه ای به نقطه دیگر می باشد که اثرات جنبی و مضاعف بروز سیلابها محسوب گردیده و موجب روبگذاری یا فرسایش و تغییر در تراز بستر رودخانه و در نتیجه تغییر در تراز سطح آب می گردد. افزایش تراز بستر و بالا آمدن کف منجر به کاهش ظرفیت مجاری طبیعی شده. همچنین پر شدن مخازن سدها و کانالهای آبیاری از رسوب از سایر عوارض آن می باشد. بنابراین پیش بینی تراز سطح آب با در نظر گرفتن مسئله رسوب در مجاری طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار است. تغییرات بستر رودخانه ها که به دو صورت بالا آمدن بستر (Aggradation) و کف کنی (Degradation) است یکی از پدیده های مهم مهندسی رودخانه می باشد. این امر زمانی بوجود
می آید که که وضعیت تعادلی پارامترهای مختلف رودخانه تحت شرایطی بهم بخورد. منظور از پارامترهای مذکور، دبی جریان، دبی رسوبات، مقطع و سیب رودخانه و اندازه مواد بستر می باشد. شرایطی که باعث بهم زدن این تعادل می باشد ممکن است طبیعی و یا توسط بشر باشد. مسائل فوق علاوه بر اینکه باعث تغییر رژیم رودخانه می شود سبب خواهد شد تا سازه های هیدرولیکی اطراف رودخانه نیز در مخاطره قرار گیرند.

پیش بینی شرایطی که تحت آن شرایط، بالا آمدن یا کف کنی بستر رودخانه بوجود می آید. همچنین تعیین میزان آن، در نتیجه چگونگی تاثیر آن بر شرایط هیدرولیکی رودخانه موضوعی است که از دیرباز مورد توجه مهندسین هیدورلیک قرار گرفته است. روشهای مختلفی نیز پیشنهاد گردیده است. تعدادی از این روشها با استفاده از فرضیات متعدد و بکار گیری اصول حاکم بر حرکت نخستین ذره (Incepient Motion) بوجود آمده اند و روابط جبری نسبت ساده ای را تشکیل می دهند که در آن پروفیل نهایی بستر را بدست می دهند.  تعداد دیگری از روشها با بکار بردن فرضیات کمتری و بکار بردن معادله پیوستگی رسوب منجر به پیدایش معادله ای می شود که با حل آن می توان تغییرات بستر رودخانه را نسبت به زمان پیش بینی نمود.

بطور کلی روابط حاکم بر حرکت جریانهای سیلابی و جریان در مجاری فرسایش پذیر معادلات جریان غیر ماندگار موسوم به معادلات Saint Venant  می باشند. از آنجا که تاثیر متقابلی بین تغییرات بستر و شرایط هیدورلیکی جریان وجود دارد در رودخانه های آبرفتی علاوه بر حل همزمان معادلات مذکور شامل:  1- معادله پیوستگی جریان (معادله بقاء جرم سیال)        Continuity Equation            

2- معادله ممنتم (معادله بقاء اندازه حرکت)                        Mcmentum Equation

لازم است معادله پیوستگی رسوب (Sediment Continuity Eqution) نیز حل شود. همچنین به دو معامله کمکی جهت برآورد ظرفیت حمل رسوب رودخانه و تعیین شیب خط انرژی نیاز می باشد. از قدیمیترین مدلهایی که در این رابطه بوجود آمده مدل HEC-6 می باشد که در سال 1977 توسط اداره مهندس ارتش امریکا تهیه گردیده است. در این مدل ابتدا پروفیل سطح آب با استفاده از معادله انرژی محاسبه  می شود ( در این قسمت مدل ریاضی پیش بینی پروفیل سطح آب بر اساس جریان متغیر تدرجی برای کانالهای غیر فرسایشی موسوم به HEC-2 می باشد) و برای هر فاصله زمانی با بکار بردن معادله پیوستگی رسوب و یک رابطه تجربی برای محاسبه میزان رسوب حمل شده، پروفیل بستر را محاسبه می کند. مدلهای دیگری هم سپس از آن بوجود آمده اند که اکثراً به صورت
بسته های نرم افزاری به بازار عرضه شده اند.

مدل تهیه شده در این پایان نامه یک مدل ریاضی یک بعدی غیر ماندگار برای کانالهای فرسایش و غیر فرسایشی است که معادلات کامل جریان غیر ماندگار و معادله پیوستگی رسوب را بطور همزمان و با استفاده از روش عددی حل می نماید.

روشهای عددی شامل روش تقاضای محدود و روش المانهای محدود است ولی روش تقاضاهای محدود کاربرد بیشتری دارد. در روش تقاضاهای محدود. معادلات دیفرانسیل جزیی حاکم با استفاده از
شم های (Schemes) دیفرانسیل به معادلات جبری تبدیل می شوند. این شم ها متفاوت بوده و کاربرد آن ها در یک مسئله خاص ممکن است مزایا و معایبی را به همراه داشته باشد.

مسئله مهمی که در حل معادلات حاکم وجود دارد مسئله کوپلینگ (Couqling) بین معدلات جریان و رسوب است. منظور از کوپلینگ در نظر گرفتن تغییرات در کلیه متغیرها در محاسبه مقدار نهایی هر متغیر وابسته است و این کار با استفاده از شم دو مرحله ای پیش بینی و تصحیح میسر شده است. در هر مرحله معادلات مذکور بطور همزمان حل می شوند. به عبارت دیگر در صورتی که معادله پیوستگی رسوب بعد از حل کامل معادلات جریان حل می شد کوپلینگ ایجاد نمی گردید.  بنابراین مدل حاضر یک مدل کوپل شده می باشد. ضمناً کوپلینگ بین معادلات باعث افزایش پایداری مدل نیز می گردد. کاربرد روشهای کوپل نشده در شرایطی که شیب کف زیاد باشد منجر به بروز ناپایداری عددی
می شود و جهت ایجاد پایداری بایستی از عملیات سعی و خطا در هر گام زمانی بهره جست ولی در مدل حاضر نیازی به سعی و خطا نیست و مدل از پایداری خوبی برخوردار است و همین امر زمان اجرای مدل را به شدت کاهش می دهد. همچنین کاربرد شم صریح مک.

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...

آمادگی جسمانی و اروبیک

مقدمه:

ادعا می‌شود میلو[1] از شهر کراتن [2] بزرگترین قهرمان قرن ششم قبل از میلاد مسیح هر روز گوساله‌ای را به دوش می‌کشید و آن را حمل می کرد تا به گاوپروری تبدیل شد، وی با استفاده از این روش آن قدر قوی شد که در طول 24 سال مبارزه‌اش هرگز شست نخورد و 6 بار پیاپی مقام قهرمان المپیک آن زمان را به خود اختصاص داد در سالیان دراز گذشته قهرمانان برای رسیدن به آمادگی مطلوب از روش ‌های جالب دیگری استفاده می کدرند مثل کروباس [3] که شغل او آشپزی بود و استعداد جسمانی خوبی برخوردار نبود برای تمرین آن قدر از تپه‌ها به شدت بالا و پائین رفت که قهرمان المپیک سال 77 قبل از میلاد مسیح گردید و در بیشتر مسابقاتی که در یونان ترتیب داده می شد. پیروز بود. رشته  اواپتد[4] نام داشت که 200 یارد را به طور مستقیم می‌دوید کلمة‌ ستادیوم[5]  از همین نام مشتق گردیده است پای داماس از شهرستانی  مبارزه بزرگ دیگری بود که گفته می‌شود از طریق بلند کردن سنگ آنقدر قوی شده بود که با دست برهنه می‌توانست شیری را از پای درآورد.

آراچیان [6] از شهرتسالی[7] مبارز بزرگ دیگری بود که گفته می‌شود از طریق بلند کردن سنگ آنقدر قوی شده بود که با دست برهنه می توانست شیری را از پای درآورد.

آرچیان [8] از طریق کشتی گرفتن با چهار پایان به حدی مهارت کسب نمود که توانست 5 بار قهرمان کشی المپیک شود و بالاخره در استادیومی که آخرین مسابقه خود را برگزار کرد پس از شکست از حریف هر گز از زمین برنخاست. بشر پیوسته در تقلا بوده است تا سریعتر برود. بیشتر بپرد دورتر پرتاب کند و قدرت مقاومت و مهارت بیشتری را به نمایش بگذارد،و خوی مبارزه‌گری به شهرت با غریزه او عجین گسته است و علاقه بسیار دارد تا نمایشات (حرکات) قهرمانی را به نحو احسن به مورد اجرا گذارد، از طریق تجربیات علمی،‌ مشاهده و تجربیات علمی روش‌های قدیمی بدن سازی که روزگاری رایج و طرفداران زیادی داشت از دور خارج شود و روش های جدید که بر پایه فهم و آگاهی استوار است جای آنرا پر کند. در طی قرون گذشته کند و کاو برای روش‌های بهتر بدن سازی تکامل بسیار آهسته و تدریجی داشته است اما در سال‌های اخیر بواسطه تغییرات بسیار زیادی که اتفاق افتاده است نتایج حیرت آوری در نمایش ها ورزشی قهرمانی مشاهده گردیده است تغییرات سال‌های خیر. در روش‌های بدن ساز یاز تحقیق علمی نشأت گرفه است تأثیر روش‌های مختلف از طریق اطلاعات دقیق و با ارزشی که از تحقیق بدست می آید مشخص می‌گردد و به همین دلیل اکنون از گذشته بهتر بدانیم که چگونه  قدرت،‌ اسقامت، توان،‌ چابکی و سایر مهارت های قهرمانی را بهود بخشیم علاوه بر این از دوارو، رژیم غذائی، ارتقاع. گرم کردن بدن و عوامل مؤثر دیگر چیزهای زیادی فرا گرفته‌ایم همچنین در سال‌های اخیر در مورد جنبه های گوناگون بدن سازی و نمایشات ورزشی اطلاعات جامه‌ی جمع‌آوری کردیم.

مفهوم و اجزای آمادگی جسمانی

آمادگی جسمانی از جمله مفاهیمی است که بسیار مورد استفاده قرار گرفته و به آمادگی انرژی و آمادگی عضلانی اشاره دارد. آمادگری انرژی و آمادگی عضلانی هر کدام دارای اجزایی می‌باشد.

آمادگی انرژی

آمادگی انرژی و آمادگی عضلانی دو جزء اصلی آمادگی جسمانی‌اند. آمادگی انرژی نیمی از یک برنامه مناسب تمرینی را تشکیل می دهند ورزش‌های کوتاه مدتی هم چون دوی 100 متر، پرش طول و . . . . که تنها به چند ثانیه زمان نیاز دارد از جمله ورزش‌هایی هستند که نیازمند آمادگی انرژی بی هوازی می‌باشند.

از سوی دیگر ورزشهای دراز مدتی هم چون دوی 5000 متر یا شنای استقامتی ، به توانایی تولید انرژی در طول مسابه یا همان آمادگی انرژی هوازی نیازمندند. پس آمادگی انرژی،‌ خود دارای دو جزء اصلی به نامهای آمادگی انرژی هوازی و آمادگی انرژی بی‌هوازی می‌باشد.

آمادگی عضلانی

نیمه دیگر یک برنمه مناسب تمرینی را آمادگی عضلانی تشکیل می دهد. آمادگی عضلانی خود شامل قدرت، استقامت عضلانی، توان، سرعت، انعطاف پذیری و چابکی است برخی رشته‌ها به قدرت و برخی به استقامت عضلانی یا توان نیاز دارند. در ورزشهای گوناگون عوامل خاصی از آمادگی عضلانی مورد نظر است.

بنابراین ممکن است حتی دو رشته ورزشی که از لحاظ قدرت در سطح یکسانی قرار دارند، به دلیل تقاوت در الگوهای حرکتی، در گروههای عضلانی برنامه‌های تمرینی خاصی مورد توجه قرار گیرند. به همین دلیل ممکن است بازیکنان خط دفاعی و حمله فوتبال به ترتیب به قدرت و سرعت، دوندگان استقامت به استقامت و قهرمان ژیمناستیک به توان و انعطاف پذیری و با ترکیبی از این ویژگیها نیاز داشته باشند.

روشهی تمرین برای توسعه آمادگی انرژی

1- تمرینهای تداومی

همان طور که از نمایش پیداست. شامل دویدن (یا شنا) طولانی مدت می‌‌باشد که به سه دسته تقسیم می‌‌شود.

الف) دوی تداومی آهسته، دویدن مسافتی طولانی با سرعت آهسته از این قبیل دوها به نام دوهای هوازی یا استقامتی یاد شده است.

ب) دوی تداومی سریع: تفاوت بین این دو و دوی آهسته، در سرعت و سرعت گام برداری آن است که باعث جلو افتادن خستگی شده، در نتیجه مسافت کمتری طی می‌شود در این دو شدت دویدن باید به حدی باشد که تعداد ضربان قلب 0 تا 90% حداکثر برسد.

ج) جالینگ اصطلاحی است که همه دوها را با هر سرعتی شامل می شود. وی معمولاً به یک دوی نرم و طولانی با سرعت آهسته اطلاق می‌گردد.

2- تمرین بازی سرعت یا فارتلک

فارتلگ یک واژه سوئدی است و به معنی بازی سرعت می‌باشد. این تمرین شامل دوهای سریع و آهسته متناوبی است که در زمین‌ها و جاده‌ها و معابر و در محیطهای طبیعی انجام می‌گیرد. این تمرین در واقع پیش نیازی است برای تمرین‌های تناوبی می‌باشد.

3- تمرین تناوبی:[9]

تمرین تناوبی همان طور که از نامش پیداست. عبارت است از تکرار دسته‌ای از مراحل تمرین که بین آنها به طور متناوب از مراحل استراحت استفاده می شود.

مراحل استراحت  عموماً شامل تمرین‌های سبک و نرم است.

4- تمرین تکراری:[10]

دوی تکرارای شبیه تمرینهای تناوبی است اما در مرحله فعالیت و مدت استراحت بین تکرارها با آن متفاوت است.

5- تمرین‌های سرعتی :

این نوعتمرین توسط دوندگان سرعت به منظور توسعه دستگاه ATP-PC و بهبود قدرت عضلانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این جا، مسافتهایی با حداکثر سرعت تکرار می‌ شود و بهتر است هر تکرار از این نوع تمرین‌ها حدود 6 ثانیه (55 متر) طول داشته باشد و نکه مهم در این تمرنی‌ها کامل بودن زمان استراحت بین تکرارها است.

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.