اگر نگاهی گذرا به معماری در طول تاریخ بشر بیندازیم، ارتباط تنگاتنگ طبیعت جاندار و بیجان و معماری را خواهیم دید. چرا که معماری با الهام از طبیعت سعی در هر چه بیشتر پایدار نمودن خود کرده و این ارتباط در طول سدههای متعدد به گونههای متفاوتی، نمود خود را در معماری نشان داده است که از آن جمله میتوان به تقلید فرمی موجودات زنده و یا استفاده از نحوه همزیستی موجودات با طبیعت (اقلیم و معماری) اشاره نمود. همچنین انسان بدلیل وابسته بودن به طبیعت برای ادامه حیات خود و رفع نیازهایش به ناچار باید آن را بشناسد.
از طرفی با بررسی طبیعت، تصویری بهتر از گذشته و آینده و حقایق هستی بدست میآورد، زیرا شکلهای طبیعی ذاتاً کارآمدند و طرحهای کارکردی در طبیعت از نظر زیباشناسی نیز خوشایند و مطلوبند. ارتباط دادن طرح به اشکال و قوانین طبیعی میتواند به طراحان کمک نماید تا طرحهای خلاقانه و دارای کیفیت زیباییشناسانه که آسیب کمتری به طبیعت میرساند ایجاد نمایند با توجه به مطالب عنوان شده لزوم شناخت مبحث بیونیک و بکارگیری آن در معماری آشکار میشود.
هدف از این تحقیق آن است که در ابتدا به بحث شناخت بیونیک پرداخته و سپس با آشنایی با اصول طراحی بیونیک، روش الگوگیری از طبیعت را دریابیم، همچنین با طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک و بکارگیری اصول الگوگیری شده از طبیعت در آن به طرحی دست پیدا کنیم که تقلید صرف از طبیعت نباشد، بلکه سازه بکارگرفته شده، نیازهای عملکردی و زیبایی شناسی و فرم انتخاب شده به بهترین صورت ترکیب شده و منطبق بر اصول بنیادین طبیعت و با توجه به نیازها و بستر طرح انتخاب و گزینش شود به طوری که طرح نهایی جوابگوی نیازهای استفادهکنندگان بوده و آسیب کمتری به طبیعت برساند.
فصل اول: شناخت علم بیونیک
۱-۱- مقدمه ۱
۱-۲- طبیعت به عنوان منبع خلاقیت و نوآوری ۳
۱-۳- تعریف علم بیونیک ۴
۱-۴- منشأ علم بیونیک ۹
۱-۵- تاریخچه علم بیونیک ۱۰
۱-۶- علم بیونیک در عصر حاضر ۱۴
۱-۶-۱- نمونه هایی از مهندسی خلاقیت بیونیکی ۱۴
۱-۶-۱-۱- از دیدگاه فرم ۱۵
۱-۶-۱-۲- از دیدگاه مواد ۱۶
۱-۶-۱-۳- از دیدگاه ساختار ۲۳
۱-۶-۱-۴- از دیدگاه فرآیند ۳۳
۱-۶-۱-۵- از دیدگاه عملکرد ۳۵
۱-۷- علم بیونیک در آینده ۳۸
۱-۸- نتیجه گیری ۳۸
فصل دوم: جایگاه بیونیک در علوم مختلف
۲-۱- مقدمه ۴۱
۲-۲- بیونیک علم رابط بین علوم مختلف ۴۲
۲-۳- شاخه های مهندسی خلاقیت بیونیکی ۴۳
۲-۳-۱- شاخه ها یا رشته های بخشی ۴۳
۲-۳-۲- شاخه ها یا رشته های موضوعی ۴۶
۲-۴- رابطه بیونیک با سیبرنتیک ۴۸
۲-۵- صاحب نظران حوزه بیونیک ۵۰
۲-۵-۱- ورنر ویلینسکی ۵۰
۲-۵-۲- خاویر جی پیوز وماریا رزا سرورا ۵۱
۲-۵-۳- گرگ لین ۵۳
۲-۵-۴- سانتیاگو کالاتراوا ۵۷
۲-۵-۵- نیکلاس گریمشاو ۶۰
۲-۶- نتیجه گیری ۶۱
فصل سوم: مبانی طراحی بیونیک و پایداری
۳-۱- مقدمه ۶۴
۳-۲- بیونیک و معماری بیونیک ۶۵
۳-۲-۱- شرایط، تعاریف، پیش زمینه ها ۶۵
۳-۲-۲- استخراج و ترجمه ۶۸
۳-۲-۳- انتقال ۷۰
۳-۲-۳-۱- رویکرد بالا به پایین-اصول بیولوژیکی موثر بر طراحی ۷۱
۳-۲-۳-۲- رویکرد پایین به بالا-اهداف طراحی بدنبال انطباق با بیولوژی ۷۲
۳-۲-۳-۳- رویکرد اتفاقی ۷۳
۳-۲-۴- اصول طراحی بیونیک ۷۵
۳-۳- تأثیر و بکارگیری بیونیک در ایجاد طرح های پایدار ۷۷
۳-۳-۱- اندیشهها و مفاهیم (سطوح بیونیک ۷۸
۳-۳-۱-۱- سطح ارگانیسم ۸۰
۳-۳-۱-۲- سطح رفتار ۸۰
۳-۳-۱-۳- سطح اکوسیستم ۸۱
۳-۳-۲- جنبه های ساختمان از دید پایداری ۸۳
۳-۳-۲-۱-خصوصیت مواد و مصالح ساختمان ۸۴
۳-۳-۲-۲- پوشش ساختمان ۸۷
۳-۳-۲-۳- شرایط محیطی ۸۹
۳-۴- نتیجه گیری ۹۲
فصل چهارم: اجزای ساختمان و بیونیک
۴-۱- مقدمه ۹۴
۴-۲- فرم و بیونیک ۹۵
۴-۲-۱- تفاوت فرم های زمینه گرا و تقلیدی از طبیعت ۹۵
۴-۲-۲- مقایسه فرم دو نمونه معماری ۹۶
۴-۲-۳- مقیاس معتبر ۹۹
۴-۲-۴- فرم طبیعی معتبر ۱۰۱
۴-۳- سازه و بیونیک ۱۰۲
۴-۳-۱- طبیعت و کارایی سازه ۱۰۳
۴-۳-۲ طبیعت و زیباگرایی سازه ۱۰۴
۴-۳-۳- انواع سازههای بیونیک ۱۰۶
۴-۳-۳-۱- طبیعت و سازههای بلند (سیستمهای ساختمانی ستونی ۱۰۷
۴-۳-۳-۲- سازههای درختی ۱۱۴
۴-۳-۳-۳- سازههای پوستهای در طبیعت ۱۱۷
۴-۳-۳-۴- سازههای ورق تا شو در طبیعت ۱۱۸
۴-۳-۳-۵- سازههای تنسگریتی در طبیعت ۱۱۹
۴-۳-۳-۶- سازههای بادی در طبیعت ۱۲۴
۴-۳-۳-۷- سازههای ژئودزیک در طبیعت ۱۲۶
۴-۳-۳-۸- سازههای کابلی کشسان در طبیعت ۱۲۸
۴-۳-۳-۹- سازههای قوسی در طبیعت ۱۳۰
۴-۳-۳-۱۰- اسکلت بدن جانداران ۱۳۲
۴-۴- بیونیک و مصالح ۱۳۴
۴-۴-۱- نقش مصالح در معماری عصر حاضر با نگاهی به طبیعت ۱۳۴
۴-۴-۲- نمونههایی از مصالح بیونیکی ۱۳۵
۴-۴-۲-۱- ساخت مصالح مقاوم به سایش بیونیکی ۱۳۵
۴-۴-۲-۲- تولید مصالح رنگی ساختمانی ۱۳۶
۴-۴-۲-۳- مصالح هوشمند ۱۳۷
۴-۴-۲-۳-۱- با قابلیت تغییر ویژگی ۱۴۰
۴-۴-۲-۳-۲- با قابلیت تبدیل انرژی ۱۴۶
۴-۴-۲-۴- نانو مصالح ۱۴۶
۴-۴-۲-۴-۱- مصالح خود تمیز شونده ۱۴۷
۴-۴-۲-۴-۲- مصالح تصفیه کننده هوا ۱۵۰
۴-۴-۲-۴-۳- مصالح تنظیم کننده دما (تغییر فاز ۱۵۳
۴-۴-۲-۵- ساخت عایق رطوبتی ۱۵۶
۴-۴-۲-۶- تهیه سطوح نچسب ۱۵۷
۴-۴-۲-۷- تولید رنگهای خود پاکشونده ۱۵۸
۴-۴-۲-۸- تولید بیوکامپوزیتهای سخت ۱۶۰
۴-۵- بیونیک و تأسیسات ۱۶۱
۴-۵-۱- نمونه هایی از تأسیسات بیونیکی ۱۶۱
۴-۵-۱-۱- ساخت سلولهای فتوولتائیک بیونیک ۱۶۱
۴-۵-۱-۲- طراحی تأسیسات مکانیکی بنا ۱۶۷
۴-۵-۱-۳- توسعه عایقکاری گرمایشی نیمه شفاف ۱۶۹
۴-۶- بیونیک و پوشش ۱۷۲
۴-۶-۱- طراحی پوست تنفسی بیونیکی برای ساختمان ۱۷۲
۴-۷- نتیجه گیری ۱۸۰
فصل پنجم: نمونه موردی
۵-۱- مقدمه ۱۸۲
۵-۲- نمونه موردی مراکز تحقیقاتی ۱۸۳
۵-۲-۱- مرکز علوم گیاهی دونالد دانفورث ۱۸۳
۵-۳- نمونه موردی معماری بیونیک ۱۸۴
۵-۳-۱- مرکز هنر سنگاپور، سنگاپور، مالزی ۱۸۴
۵-۳-۲- استادیوم المپیک بیجینگ، پکن، چین ۱۸۶
۵-۳-۳- مرکز شنا و بازیهای آبی بیجینگ، پکن، چین ۱۸۸
۵-۳-۴- برج بیونیک، شانگهای، چین ۱۹۰
۵-۳-۵- برج رودخانه مروارید، گانزهو، چین ۱۹۳
۵-۳-۶- مرکز ایست گیت، هاراری، زیمباوه ۱۹۵
۵-۴- نتیجه گیری ۱۹۷
فصل ششم: مکانیابی و تحلیل سایت
۶-۱- مقدمه ۲۰۰
۶-۲- درباره شهر شیراز ۲۰۰
۶-۳- مکانیابی و تحلیل سایت انتخابی ۲۰۱
۶-۳-۱- عوامل موثر در مکانیابی به صورت عام ۲۰۱
۶-۳-۲- عوامل موثر در مکانیابی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک ۲۰۲
۶-۳-۳- مکانیابی ۲۰۶
۶-۳-۴- تحلیل سایت انتخابی ۲۱۵
۶-۴- مطالعات جغرافیایی ۲۲۲
۶-۴-۱- موقعیت جغرافیایی استان فارس ۲۲۲
۶-۴-۲- موقعیت جغرافیایی شهرستان شیراز ۲۲۲
۶-۴-۳- مشخصههای جغرافیایی شهر شیراز ۲۲۳
۶-۴-۴- مشخصههای ارتفاعی شهر شیراز ۲۲۳
۶-۵- مشخصههای اقلیمی شهر شیراز ۲۲۴
۶-۵-۱- آب و هوا ۲۲۴
۶-۵-۲- دما ۲۲۵
۶-۵-۳- رطوبت ۲۲۶
۶-۵-۴- بارندگی ۲۲۸
۶-۵-۵- باد ۲۲۸
۶-۶- زمینشناسی و ژئومورفولوژی ۲۳۰
۶-۶-۱- لرزهخیزی ۲۳۰
۶-۷- خاک و پوشش گیاهی ۲۳۱
فصل هفتم: برنامه ریزی و طراحی مرکز تحقیقات و توسعه بیونیک
۷-۱- مقدمه ۲۳۳
۷-۲- مبانی نظری طرح ۲۳۴
۷-۳- برنامه ریزی فیزیکی ۲۳۶
۷-۳-۱- عرصه آموزشی و پژوهشی ۲۳۶
۷-۳-۲- عرصه خدماتی-رفاهی ۲۳۷
۷-۳-۳- عرصه اداری ۲۳۹
۷-۳-۴- عرصه نمایشگاهی ۲۴۰
۷-۴- معرفی روند شکلگیری کلیت طرح ۲۴۱
۷-۵- رویکرد پایداری طرح ۲۴۵
۷-۶- رویکرد بیونیکی طرح ۲۴۷
۷-۶-۱- سازه ۲۴۷
۷-۶-۲- تأسیسات ۲۴۸
۷-۶-۳- مصالح و پوشش ۲۵۲
۷-۷-نقشه ها و تصاویر نهایی ۲۵۲
منابع و مأخذ
منابع فارسی ۲۶۶
منابع غیر فارسی ۲۶۸
چکیده انگلیسی ۲۷۴