الهام و تقلید از طبیعت در معماری که به معماری بیومیمیکری (Biomimicry) شناخته می‌شود، سعی می‌کند با الهام از آفرینش به خلق بپردازد تا به این طریق مشکلات زندگی انسان‌ها را حل کند. بیومیمیکری ترکیبی از دو لغت Bio به معنی زندگی و mimesis به معنی تقلید کردن گرفته شده است، راه حلی برای خوب دیدن و الهام گرفتن از طبیعت است.
اگرچه الهام از طبیعت در معماری قدمتی دیرینه دارد. اما، ژنین بنیوس (Janine Benyus) پایه گذار این علم در سال 1997 بوده است و در کتاب خود این چنین پیشنهاد می‌دهد که به طبیعت باید با دید یک مدل، اندازه و راهنما نگاه کرد و هدف مهم از معماری بیومیمیکری پایداری است تا انسان را به طبیعت نزدیک کند.
انسان از دیرباز با نگاه کردن به طبیعت و تقلید از آن سعی کرده راه و روش زندگی را یاد بگیرد و بر همین اساس زنده مانده است. از عصر پارینه سنگی و با شروع داستان قابیل که با نگاه به کلاغ در حال دفن کردن دفینه‌اش، سعی بر دفن کردن جسد برادرش هابیل را داشته است تا اکنون که این ویژگی در معماری، ساخت هواپیماها و جنگنده‌ها و بسیاری عوامل دیگر همواره همراه انسان بوده است ادامه دارد.
ایده اصلی الهام و تقلید از طبیعت در معماری بر این موضوع استوار است که گونه جانوران، گیاهان و میکروب‌ها بیشترین تجربه را در حل کردن مشکلات دارند و بعد از سال‌ها که از پیدایش آن‌ها روی زمین می‌گذرد، همچنان پابرجا باقی مانده‌اند. به همین ترتیب، الهام و تقلید از طبیعت در معماری در جستجوی راه حلی برای ساخت پایدار است و این جستجو نه تنها در تقلید از شکل ظاهری از مخلوقات است. بلکه، بر پایه درک قوانینی که این مخلوقات را شکل می‌دهد نیز هست.
بیشتر بخوانید: معروف ترین معماران ایرانی را بشناسید + آثار مشهورشان
قرن 21 فصلی عجیب در معماری بوده است که در آن طراحی‌های ناکارآمد ساختمان‌ها در کنار مصرف بیش از حد انرژی باعث هدر رفت انرژی بوده‌اند. اما، به موازات آن پیشرفت‌هایی در تکنیک ساخت، محاسبات و ابزارهای شبیه سازی به وجود آمده است که فرصت جدیدی را برای الهام و تقلید از طبیعت در معماری را فراهم کرده است تا راهی برای مقابله با هدر رفت انرژی وجود داشته باشد.
معماری بیومیمیتیک دقیقا رویکردی است که برای طراحی پایدار با الهام از طبیعت شروع می‌کند تا بر اساس اصول خاصی در مصرف انرژی صرفه جویی کرده و به دنبال حل مشکلات ساختمان باشد.
طبیعت در معماری به عنوان منبعی الهام بخش است که جلوه ساده آن، اشکال هندسی و مواد طبیعی موجود در طبیعت هستند. اما، آنچه علم بیومیمیتیک را به نمایش می‌گذارد، الهام و تقلید از طبیعت در معماری از روی رفتار و سبک زندگی موجودات خلقت است. به این شیوه به ما یادآور می‌شود که زندگی وابسته به طبیعت است و آنچه به ودیعه نهاده شده است، باید با دقت به آن نگریست و در محافظت از آن کوشا بود.
به‌طور مثال، رومیان و یونانیان باستان از درخت در طرح ستون‌ها الهام می‌گرفتند. آن‌ها از گیاه پیچک در ساختار سرستون‌ها و طراحی آن‌ها تقلید کردند.
بیشتر بخوانید: نگاهی بر معماری برج آزادی، نماد صلابت، آزادی و مدرنیته ایرانی
نمونه دیگر، کلیسای ساگرادا فامیلیا، Sagrada Familia، در بارسلونا اسپانیا است که در سال 1882 توسط آنتونی گائودی ساخته شد. این کلیسا یکی از نمونه‌های شناخته شده از معماری بیومیمیتیک برای رفع یک مشکل ساختاری بوده است. آنتونی گائودی در ساخت این کلیسا از شاخه‌های درختان به عنوان انشعاب‌هایی الهام گرفت تا بتواند به کمک آن مسائل استاتیکی طاق کلیسا را حل کند. به همین جهت، از ستون‌هایی استفاده کرد که شاخه‌های درختان را مدل می‌کرد تا بتواند طاق کلیسا را نگه دارد.
نمونه جالب دیگر از الهام از طبیعت در معماری و شهرسازی بر تغییر بی‌پایان از جهان زیستی تاکید دارد که توسط جنبشی در ژاپن بعد از جنگ جهانی به وجود آمد. این جنبش که به معماری متابولیست معروف است، شهری پویا را به تصویر می‌کشد که می‌تواند نیازهای یک محیط شهری در حال تغییر را برآورده کند.
این شهر به سیستم داخلی بدن انسان شباهت دارد که بر این باور است که اجزای آن ممکن است از بین بروند ولی کلیت و موجودیت آن انسان پابرجا خواهد ماند و این شهر با وجود این مسائل توسعه خواهد یافت. درست مثل سلول‌های بدن که رشد می‌کنند، می‌میرند و دوباره خود را ترمیم می‌کنند و باعث می‌شوند که انسان به حیات خود ادامه دهد.
نمونه‌ای از این جنبش، در ساختار شهر هلیکس کیشو کوروکاوا ژاپن (Kisho Kurokawa’s Helix) است که از روی DNA انسان الگوبرداری شده است و مثل یک شهر با کدگذاری ژنتیکی است.
معماری بیومیمیتیک به مطالعه کاربرد قوانین ساخت و ساز که در گونه‌های طبیعی و جانوری یافت می‌شود می‌پردازد. به همین جهت، سعی می‌کند از المان‌هایی استفاده کند که منجر به طراحی پایدار در معماری می‌شود. نمونه‌هایی از الهام و تقلید از طبیعت در معماری جهان را در ادامه باهم بررسی خواهیم کرد.
ساختار این سازه، The Gherkin، که از یک مدل حیوان دریایی که در اطراف فیلیپین و ژاپن یافت می‌شود الهام گرفته شده است، نمای شیشه‌ای دولایه دارد. این نما شبیه به یک اسفنج است که به خاطر ساختار مشبک و استحکام مثال زدنی که دارد شناخته می‌شود. اسکلت الیافی و شیشه‌ای این گونه جانوری باعث شده است این برج را با الهام از ساختار بدن این موجود دریایی که به اسفنج گل ونوس شناخته می‌شود بسازند.
نمای شیشه‌ای دولایه The Gherkin که توسط یک حفره از هم جدا می‌شوند ساخته شده است. در واقع این حفره بین دو لایه شیشه، هوا ایجاد می‌کند و مثل یک عایق بین دو شیشه قرار می‌گیرد که شبیه به ساختار پنجره‌های دوجداره است.
لایه بیرونی شیشه‌ای طرح‌دار این سازه همچون اسفنج گل ونوس نور خورشید را منعکس می‌کند، اجازه ورود نور طبیعی را به طبقات همکف می‌دهد و جذ نور خورشید را در کل ساختمان تعدیل می‌کند.
بیشتر بخوانید: طراحی بی نقص کتابخانه ملی؛ معماری پلکانی و منظم این کتابخانه
مرکز ایست گیت که توسط مایک پیرس، Mike Pearce، در سال 1996 افتتاح شد، از خنک کننده طبیعی لانه موریانه‌ها ایده گرفته بود. سیستم تهویه طبیعی لانه موریانه‌ها به این شکل است که هواکش‌هایی هوای تازه را از بیرون به داخل می‌کشند و در حین عبور از مجاری زیرزمینی داخل لانه موریانه را خنک می‌کنند.
او با الهام از این روش، شروع به ساخت سیستم تهویه طبیعی در این بنا کرد تا هوای خنک در سراسر محیط به گردش دربیاید و فضا را خنک و مطبوع نگه دارد. این سیستم تهویه طبیعی تنها 10% از انرژی سیستم‌های تهویه قدیمی را مصرف می‌کند و در واقع یک ابداع دوستدار طبیعت است. از دیگر ویژگی‌های این ساختمان، پنل‌های خورشیدی برای تولید آب داغ، جمع‌آوری آب باران و روف گاردن است.
باغ ساحلی یا Garden By Bay در کشور سنگاپور باغی است که بین 25 تا 50 متر ارتفاع دارد و به شکل یک درخت بسیار بزرگ ساخته شده است. ساختار این باغ دقیقا از ساختار درخت تبعیت می‌کند.
باغ کنار ساحل با الهام از بدنه و شاخه‌های درخت مانندی که در آن تعبیه شده است، آب باران را جمع کرده، سایه ایجاد می‌کند و کیفیت هوا را بهبود می‌بخشد. به علاوه درست مثل درخت که برای تولید انرژی فتوسنتز می‌کند، با کمک پنل‌های خورشیدی که روی آن تعبیه شده است، برق تولید می‌کند.
در این باغ، دو سازه گلخانه‌ای بزرگ قرار دارد که با کمک تهویه طبیعی، سیستم بازیابی حرارت و شیشه‌هایی با حالت کاربردی انرژی آب و هوای مدیترانه‌ای و استوایی را در محیط بازسازی می‌کند تا میزان رطوبت و حرارت را کنترل کند. این باغ مجهز به چندین ویژگی همچون یک دریاچه 3.3 هکتاری است که چرخه آب طبیعی را تقلید کرده و آب باران را جمع‌آوری می‌کند. به علاوه با کمک سیستم مه پاشی جنگلی ابری، فرایند تشکیل ابر را تقلید می‌کند.
پروژه Eden، بزرگترین گلخانه جهان است که در واقع یک باغ گیاه شناسی در کورنوال انگلستان است که به خاطر زیست بوم نمادین، سازه ژئودزی استیل و تترافلوئوراتیلنی که دارد در سطح جهان شناخته می‌شود. این گلخانه مرجع غنی از انواع گیاهان در ماطق آب و هوایی متنوع در سطح جهان است.
باغ ادن با الهام از خواص کوتیکول، غشای محافظ گیاه الهام گرفته شده است. کوتیکول در واقع لایه محافظ روی گیاه است که کار تنظیم دما و جلوگیری از هدر رفتن آب را بر عهده دارد. این خاصیت در گلخانه ادن با استفاده از ماده‌ای سبک وزن و بادوام که بسیار شفاف بوده و در برابر اشعه فرابنفش خورشید مقاوم است به کار رفته است.
ایده دیگری که در ساخت این سازه از طبیعت الهام گرفته شده است، سیستم تهویه لانه موریانه است. زیست بوم موریانه در طول روز نور خورشید را جذب و ذخیره می‌کند و در شب‌ها این انرژی را آزاد می‌کند تا جریان همرفتی طبیعی ایجاد کند. به این طریق هوای تازه در ساختمان در گردش خواهد بود. پروژه Eden با الهام از لانه موریانه دما و رطوبت را در این گلخانه تنظیم می‌کند.
پاویلیون ابریشم که توسط معماری به نام Neri Oxman ساخته شده است، از چرخش کرم ابریشم در پیله‌اش الهام گرفته است. این بنا سازه‌ای از نخ ابریشم است که به کمک بازوی روباتیک بافته شده است. این پروژه در واقع برای نمایش الها گرفتن از طبیعت شاخته شده است.
استادیوم ملی بیجینگ پایتخت چین که به استادیوم لانه پرنده نیز معروف است، نمونه دیگری از الهام و تقلید از طبیعت در معماری است. این بنا توسط معماری سوئیسی به نام Jacques Herzog و Pierre de Meuron با همکاری با هنرمند چینی Ai Weiwei ساخته شده است.
نمای خارجی استادیوم ساختاری مشبک دارد که از تیرهای فولادی تشکیل شده است و این تیرها همدیگر را قطع می‌کنند و الگویی شبیه به یک شبکه درست می‌کنند. این سازه از لانه پرنده بومی چینی به نام جرثقیل تاج قرمز، Red-Crown Crane، الهام گرفته شده است که لانه‌اش پیچیدگی بسیار خاصی دارد.
این بنا به دلیل ساختار خاص و شبکه مانندی که دارد، مقاوت و پایداری بسیار ویژه‌ای داشته و یک تهویه طبیعی هوا است که نور طبیعی را به داخل خود وارد می‌کند. در ساخت این سازه فولاد کمی استافده شده است و به همین جهت، در کنار مقاومت بالا، سازه‌ای است که به لحاظ قیمت کاملا اقتصادی تمام شده است.
با نگرش دقیق به طبیعت و ساختار تشکیل دهنده گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها و حتی بدن انسان آدمی را به سمت ساخت بناها، خودرو و بسیاری امکانات پایدار دیگر کرده است. معماران با الهام و تقلید از طبیعت در معماری سعی کردند تا انسان را با طبیعت گره بزنند و برای تسهیل زندگی از ساختار طبیعت و عناصر طبیعی استفاده کنند.