.۱ تاریخچه سازه چادری
۱.۱ مقدمه:
سازه های پارچه ای کششی از نوع فرم های آنتی کلاستیک هستند که از غشای پارچه ای انعطاف پذیری تشکیل شده اند. این سازه ها توسط کابل ها، سازه فلزی نگهدارنده و فونداسیون حمایت می شوند. امروزه با پیشرفت های نوین مواد و تکنیکهای مهندسی، سازه های کششی در سبک ها، اشکال و اندازه های متنوعی طراحی و ساخته میشوند. اما تمام این طرحهای پیچیده ریشه در سازه های دست ساز بسیار ساده ای دارند. که انسان اولیه برای حفظ جان خود در طبیعت میساخته است.
۱.۲ سازه چادری در دل تاریخ
قدیمی ترین سازه ی پارچه ای کشف شده در جهان مربوط به مردم کوچ نشین سیبریایی در حدود ۴۴۰۰۰ سال پیش است. این مردم سرپناه های سادهای از پوست حیوانات و تکه های چوب یا استخوان میساختند. که بقای آنها را در هوای سرد و یخ زدهی سیبری ممکن میکرده است. سازه هایی از این نوع احتمالا اولین منازل ساخته شده توسط بشر بودهاند.
۱.۲.۱ چادر
به هر نوع سازه ی نگهدارنده ی پوشیده شده توسط مواد قابل انعطاف چادر گفته میشود. اگرچه چادر دوام ساختمان های معمولی را ندارد، اما مواد مورد نیاز برای ساخت آن بسیار کمتر است. بنابراین چادرها در مناطقی با دو شرط غالب کمبود مواد اولیهی ساختمانی و نیاز به جابجایی، مورد استفاده قرار گرفتند.
با این تعریف قدیمی ترین چادرها در سیبری، لاپلند، ایسلند و آلاسکا کشف شدهاند. شکارچیان برای محافظت از خود در برابر بادهای سرد، پوست حیوانات را روی استخوان های بزرگ یا شاخههای درخت آویزان میکردهاند.
تخمین زده میشود حدود ۳۰۰۰۰ سال بعد برای اولین بار از پارچه های بافته شده در ساخت چادر استفاده شده باشد. تا سال های اخیر مواد مورد استفاده در ساخت چادر به شدت تجزیه پذیر بودند. بنابرین شواهد فیزیکی کمی از چادرهای ابتدایی در دست است. قدیمیترین مدرک استفاده از چادر به شکلی که ما می شناسیم، یک نقاشی دیواری مربوط به قرن اول بعد از میلاد است که یک خیمه سرمتی را در گوری در شهر کرچ در شبه جزیرهی کریمه کشیده است. سرمت یا سرمها یکی از تیرههای باستانی ایرانیتبار ساکن استپهای جنوب روسیه بودند که به زبان ایرانی تکلم داشتند و شاخه غربی از سکاها به شمار میآمدند.
سازه های چادری اولیه عمدتا در مناطقی با میزان بارش کمتر گسترش یافتند. هدف اصلی این چادرها، حفظ حریم شخصی و حفاظت در برابر عوامل محیطی و حیوانات است. و بیشتر به عنوان سرپناهی در زمان نیاز کاربرد دارد تا یک فضای دائمی. این سرپناه ها در طول تاریخ و با توجه به شرایط محیطی و مصالح قابل دسترسی، اشکال مختلفی به خود گرفته اند. که در ادامه به تعدادی از مهمترین آنها که تا امروز باقی ماندهاند اشاره میکنیم.
۱.۲.۱.۱ چادر مخروطی
شکل مخروطی، برای چادر ایدهال است. چرا که مقاومت بالایی در برابر بارش باران و وزش باد شدید دارد. همچنین خروج دود آتش از داخل چادر مخروطی به خوبی انجام میشود. چادرهای مخروطی در سراسر نیمکرهی شمالی یافت میشوند. مواد و تکنیک های مورد استفاده در ساخت این چادرهای اولیه با توجه به موقعیت و شرایط جوی منطقه متفاوت از یکدیگر بوده است. به عنوان مثال تیپی های مردم بومی آمریکا ( سرخپوستان ) از پوست بوفالو کشیده شده بر روی سازه ی چوبی مخروطی شکل ساخته میشدهاند.
۱.۲.۱.۲ ویگوام
گاهی اوقات از پوست درخت غان برای پوشاندن چارچوب استفاده میشده است. درخت غان یا توس سردهای از درختان برگریز و سخت چوب است که در خانواده توسکایان قرار دارد. بیشتر گونه های توس درختانی با اندازه کوچک یا متوسط با عمر کوتاه و بومی قسمت های معتدل و زیرقطبی نیمکره شمالی هستند. پوست این درخت ضد آب است و به راحتی به صورت ورقه ای از درخت جدا میشود. این خصوصیات باعث شده است که به عنوان مصالح ساخت چادرهای اولیه (پناهگاه) مورد استفاده قرار گیرد. Wigwam یا Wetu یک نمونه از این نوع پناهگاه ها به حساب میآید که توسط برخی از اقوام بومی آمریکا مورد استفاده قرار میگرفته است.
۱.۲.۱.۳ سیاه چادر
در حالی که بومیان آمریکای شمالی در حال تکمیل و توسعه ی چادرهای خیمهای شکل خود بودند. مردم عشایر و صحرا نشین مناطق شمال آفریقا و خاورمیانه مانند بادیه نشینها، بربرها، مورها و کردها سیاه چادر را برای زندگی انتخاب کردند. سیاه چادر یکی از اولین و موفقترین انواع سازه ی چادری در جهان است. که از پوششی بافته شده از موی بز سیاه، طناب های کششی و تیرهای پشتیبان ساخته میشود. این نوع پارچه ی بافته شده اجازه ی عبور هوا را میدهد. و سایهی خنکی ایجاد میکند. با این حال زمانی که الیاف آن خیس شوند افزایش حجم میدهند و آب را دفع میکنند، بنابراین توانایی محافظت در برابر باران را نیز دارد. این ویژگی شگفتانگیز سیاه چادر را برای استفاده در آب و هوی گرم صحرا بسیار مناسب کرده است.
سیاه چادر در طول فتوحات اعراب در قرن هشتم در سراسر جهان متمدن گسترش یافت و اشکال تکامل یافتهی آن همچنان مورد استفاده قرار می گیرند.
۱.۲.۱.۴ گر یا یورت
گر مغولی (که در زبان روسی به آن یورت می گویند) از لوکس ترین خانه های قبایل عشایری است . این پناهگاه ها راحتی و گرما را در یکی از مرتفع ترین و سردترین نقاط جهان فراهم کردهاند. گر از یک دیوار مشبک مدور با پوشش پشم نمدی و درب چوبی ساخته شده است. یک سوراخ در مرکز سقف اجازه می دهد تا دود آتش از آن بیرون برود.
۱.۲.۲ تاریخچه سازه چادری در ارتش
سبک و قابل حمل بودن چادر باعث شد از همان نبردهای اولیه ی تاریخ به عنوان یکی از تجهیزات نظامی مورد استفاده قرار بگیرد. چادرهای چرمی از قرن اول پیش از میلاد توسط ارتش رم مورد استفاده قرار گرفت و تا قرن هفتم میلادی چادر ساده به یکی از مشخصه های ارتش بیزانس تبدیل شد. در سال ۱۸۵۸ گادفری رودرز، یک کاپتان ارتش بریتانیا، بیمارستان چادری استاندارد را طراحی کرد. این روند تاریخی تا کنون ادامه یافته است، به نحوی که ارتش های امروزی از چادرهای مدرن، بادوام و پیشرفته در نبردها و اردوگاههای نظامی خود بهره میبرند.
این چادرها به دلیل سبک و قابل حمل بودن نسبت به ساختمانهای ساخته شده از آجر و ملات ارجحیت دارند. در سالهای اخیر با پیشرفتهای حاصل در زمینهی کامپوزیت ها و فلزات سبک، صنعت چادرهای نظامی رشد زیادی داشته است. این چادرهای مهندسی شده، ضد آب و بسیار سبک بوده و در کمتر از ده دقیقه برپا میشوند . همچنین از تجهیزات الکترونیکی نظیر سیستم های کارآمد گرمایشی و سرمایشی و منبع نور LED بهره میبرند.
از این چادرها برای اسکان سربازان در پادگان ها و نبردها، محل انبار و نگهداری ماشینآلات، تجهیزات و مهمات و ایجاد پایگاههای گشت و اکتشاف استفاده میشود. در مجموع چادر به ارتش ها این امکان را میدهد که ظرفیت عملیاتی و مسکونی خود را به سرعت افزایش دهند و از این نظر بسیار مفید و کارآمد هستند.
۱.۲.۳ تاریخچه سازه چادری در سالنهای نمایش
استفاده از چادر برای پوشش سقف سالنهای نمایش قدمت دیرینهای دارد. کولوسئوم یکی از بزرگترین و اعجاب انگیزترین این سالن ها است که بزرگترین تماشاخانه در امپراطوری رم باستان بوده و تا ۸۰۰۰۰ هزار نفر جمعیت را در خود جای میداده است. در آن زمان امکان ساخت سقفی دائمی به این عظمت که بتواند در برابر باد و بارندگیهای شدید مقاومت کند وجود نداشته است. بنابراین رمیها با الهام از بادبان کشتیها، سقف پارچه ای را برای پوشش کولوسئوم انتخاب کردند. این پوشش پارچه ای ولاریوم نام داشته و جایگاه تماشاچیان را پوشش میداد. این سایبان شیب دار توسط ۲۴۰ تیر چوبی نگهداشته میشده که از ردیف آخر خارج میشدند و بقایای تکیهگاهها و حفرههای آن همچنان قابل مشاهده است.
این پوشش پارچه ای مانند بادبان کشتیها از جنس کتان (لینن) یا کرباس ساخته می شده. و کلمه ولاریوم از کلمه ای لاتین به معنی بادبان گرفته شده است. در واقع اولین کاربردهای اساسی سازه های کششی در معماری با استفاده از دانش دریانوردی میسر شده است. درکولوسئوم و آمفی تئاترها غالباً از سقف های پارچه ای جمع شوندهای استفاده میشده است که با دکل ها و کابل هایی نگه داشته می شدند. و دریانوردان بازنشسته این سایبان های پیچیده را کنترل میکردند. این سایبانها در زمان وزش بادهای شدید و بارش باران شدید جمع میشدند تا از آسیب دیدگی آنها جلوگیری شود.
۱.۲.۴ تاریخچه سازه چادری در مراسم تشریفاتی
درطول قرن دوازدهم میلادی، چادرهای سلطنتی مجلل در اروپای غربی محبوب شدند. این ساختارهای بدیع در طول قرن شانزدهم به تدریج بزرگتر و آراسته تر شدند. و به صورت سمبلی از رفاه و ثروت در مسابقات و مراسم خاص مورد استفاده قرار گرفتند. این چادرها از نظر معماری متفاوت از چادرهای معمولی آن روزگار بوده و ظاهری پر آب و رنگ داشتند.
یکی از معروفترین این چادرها “Field of the Cloth of Gold” است. که محل ملاقات فرانسیس اول پادشاه فرانسه و هنری هشتم پادشاه انگلیس در بالینگهام بوده است. این اجلاس در سال ۱۵۲۰ به دنبال پیمان انگلیس و فرانسه در سال ۱۵۱۴ به منظور افزایش پیوند دوستی بین دو پادشاه ترتیب داده شد. و نمایشی کامل از جلال و ثروت دو پادشاه قدرتمند بود. طی این رویداد هر یک از دو پادشاه تلاش میکرد با استفاده از چادرها و لباس های خیره کننده، جشن های بزرگ و موسیقی، برتری خود را به طرف مقابل نشان دهد. برای ساخت چادر ها و البسه از پارچه ی گران قیمت بافته شده از ابریشم و نخ طلا استفاده شده بود. به همین دلیل محل ملاقات ” میدان پارچه ی طلا” نامیده شد.
۱.۲.۵ استفاده از سازه چادری به عنوان چادر سیرک
اولین چادر شناخته شده سیرک در سال ۱۷۷۰در پل وست مینستر برپا شد. که از یک سازه کتانی بزرگ ساخته شده بود. به تدریج استفاده از چادر در سیرک ها گسترش یافت. تا آنجا که به یکی از معروفترین اشکال سازه کششی قرن ۲۰ تبدیل شد. چادرهای اولیه سیرک از یک شکل ساده چتر مانند استفاده می کردند. قرار گرفتن ستون در مرکز این نوع چادر، یک نقطه ضعف به حساب میآمد. چرا که فضای مرکزی را غیر قابل استفاده میکرد. این مشکل با افزودن تیرهای پشتیبان حل شد. و فضای کافی برای سیرکهای سه حلقه فراهم گردید. بعضی چادرهای سیرک به حدی غول پیکر بودندکه می توانستند بیش از ده هزار نفر را در خود جای دهند. شرکت Stromeyer and C.o. در سال ۱۸۷۲ به طور خاص برای تأمین تقاضای چادرهای سیرک تأسیس شد. این شرکت بعدها تاثیر زیادی در توسعهی سازه های پارچه ای مدرن گذاشت. به عنوان مثال در زیر تصویر چادر بزرگ سیرک معروف آفتاب را در تور بارسلونا مشاهده میکنید.
امروزه چادر سیرک به یک نماد در سراسر جهان تبدیل شده است، به نحوی که رهگذران با نگاهی کوتاه میتوانند کارایی آن را تشخیص دهند. این چادرها به ویژه برای سیرک های سیار که تورهای جهانی برگزار می کنند مناسب است.
۱.۲.۶ استفاده از سازه چادری در فضاهای شهری
با گسترش یکجانشینی استفاده از چادر به شدت کاهش پیدا کرد و بیشتر به عنوان مکانی برای برپایی گردهماییها، انجام مراسم مذهبی و سایبان معابر مورد استفاده قرار گرفت .سیستمهای سایبان شهری با الهام از چادرهای مردم کوچنشین طراحی و ساخته شدند. این سایبانها در ابتدا برای پوشش خیابانها و حیاطهای داخلی رایج شدند، سپس به عنوان پوشش محافظ در تئاترها مورد استفاده قرار گرفتند. بعدها از سازه های پارچه ای پیش تنیده که توسط کابلهای ساده نگه داشته میشدند، در ساخت سایبانهای دکوراتیو در رویدادهای خاص استفاده شد.
۱.۳ ظهور و گسترش سازه پارچه ای مدرن
با وجود سابقهی طولانی انواع چادر در تاریخ بشری، آنچه امروزه به عنوان سازه پارچه ای کششی میشناسیم. از نظر مهندسی تفاوت بسیاری با اجداد خود دارد. میتوان گفت معماری کششی تا پیش از پایان جنگ جهانی دوم پا نگرفت. زیرا تا آن زمان کسی نتوانسته بود مشکل محاسبات سازه ای پیچیده و عدم دسترسی به مواد و مصالح مقاوم را حل کند. هرچند تا آن زمان چند مهندس پیشگام به صورت منفرد تلاشهایی انجام داده بودند. اما به نتایج راضی کننده ای نرسیده بودند.
در سالهای پایانی جنگ جهانی دوم یک معمار جوان به عنوان خلبان جنگی به نیروی هوایی آلمان پیوست. او مدت دو سال به عنوان اسیر جنگی در یک کمپ اسرای جنگی در فرانسه اقامت داشت. و به عنوان معمار اردوگاه خدمت میکرد. او که با کمبود مصالح ساختمانی برای ساخت سکونتگاه رو به رو بود. با کمک دانش معماری و هوانوردی راهی برای طراحی سازه های موقتی خیمه مانند با کمترین مصالح ممکن پیدا کرد. بعد از جنگ، مدتی به ادامه تحصیل در آلمان و آمریکا پرداخت. در سال ۱۹۵۲ شرکتی خصوصی را در آلمان تاسیس کرد. و با ساختن سایبان زین اسبی شکل در نمایشگاه فدرال گاردن اولین توجهها را به خود جلب نمود. او Frei Otto نام داشت.
۱.۳.۱ پیشگامان علم سازه پارچه ای کششی
معمار آلمانی Frei Otto را میتوان پدر علم سازه های پارچه ای کششی دانست. وی با بررسی ساختارهایی نظیر حباب صابون، کریستالها، گیاهان میکروسکوپی، حیوانات و شاخههای درختان به این نتیجه رسید که فرمهای ایجاد شده توسط طبیعت بسیار کارآمد و نیازمند کمترین میزان مواد مصرفی هستند. او با الهام از این الگوهای طبیعی مفاهیم تازه ای از سازه هایی با قابلیت انتقال نیروی کششی را مطرح کرد.
تحقیقات Otto نظر Peter Stromeyer را به خود جلب نمود. وی تجربیات و منابع خود را در اختیار Otto قرار داد. نتیجهی همکاری طولانی مدت آنها تحقیقات گسترده و فشرده ای بود که منجر به معرفی سازه های بادی تحت کشش گردید.
در دههی ۱۹۶۰ Otto انستیتو سازه های سبک را در دانشگاه اشتوتگارت آلمان پایهگذاری کرد. این اتاق فکر پیشرو تعداد زیادی کتاب و مقاله سرشار از ایده های نوآورانه را منتشر کرد و نسلی از مهندسان اروپایی را پرورش داد. به این ترتیب آیندهای با سازه های سبکتر، کارآمدتر و سازگارتر آغاز شد.
۱.۳.۱.۱ پاویون آلمان در اکسپوی مونترال
اولین پروژهی بزرگ Otto، پاویون ۸۰۰۰ متر مربعی نمایشگاه مونترال بود که در سال ۱۹۶۷ ساخته شد. در آن زمان پارچه ای که بتواند در برابر تنش ناشی از چنین سازه ی عظیمی مقاومت کند وجود نداشت. برای حل این مشکل، Otto شبکهی بهم پیوستهای از کابلها را طراحی کرد که غشای پارچه ای دقیقا زیر آن آویزان میشد.
۱.۳.۱.۲ سقف استادیوم بازیهای المپیک مونیخ
آثار بسیاری از Otto به جا مانده است اما پروژهی شاخص وی سقف استادیوم بازیهای المپیک مونیخ در سال ۱۹۷۲ میباشد. این سقف ساختاری شبکهای از کابلها است که با پنلهای آکریلیک پوشیده میشود و ۳۷۰۰۰ متر مربع مساحت دارد. از این سازه به عنوان یکی از برجستهترین آثار قرن یاد میشود. و امروز پس از گذشت نزدیک به از پنجاه سال از ساخت آن، همچنان به همان زیبایی و جلال اولیه پابرجا مانده و شکوه معماری آن تحسین همگان را برمیانگیزد.
۱.۳.۱.۳ فرودگاه بین المللی جده
Horst Berger مهندس سازه و طراحی که کارهایش در زمینهی سازههای کششی سبک شناخته شده است. سازه پارچه ای کششی را به دنیای معماری مدرن معرفی کرد. در دههی ۱۹۷۰ برگر یک سازه ی پارچه ای کششی را از منظر ریاضی توصیف کرد. وی طراح برخی از اولین، بزرگترین و زیباترین سازه های کششی در جهان است. پروژه هایی مانند ترمینال حجاج فرودگاه بین المللی ملک عبدالعزیز در جده عربستان سعودی که شامل ۲۱۰ چادر سفید ساخته شده از پارچهی فایبرگلس با پوشش تفلون میباشد. این سازه ی چادری عظیم به طور همزمان ۸۰۰۰۰ مسافر را در برابر تابش آفتاب سوزان صحرای عربستان محافظت میکند.
۱.۳.۱.۴ سقف فرودگاه دنور
یکی دیگر از پروژههای برجستهی Berger ، سقف پارچه ای کششی بسیار زیبای فرودگاه بین المللی دنور است. کانسپت طراحی این سازه، توجه به محیط طبیعی و فرهنگ کوهستان راکی است. که فرودگاه دنور در آن ساخته شده است. هماهنگی میان فضای بیرونی و درونی با به کارگیری دو المان طبیعی فرم و نور فراهم شده است. شکل منحصر به فرد این سقف با قلهها و درههای زیبا نمایی از کوهستان راکی را به خاطر میآورد و چشمها را به خود خیره میکند.
۱.۳.۲ پارچه مورد استفاده در سازه پارچه ای مدرن
سازه ی پارچه ای کششی راه بسیار طولانی را تا به اینجا طی کرده است. این شاخه از علم معماری ریشه در تاریخ کهن بشری دارد و روز به روز در حال پیشرفت است. یکی از مهمترین این پیشرفتها معرفی پارچههای کششی با خواص فوق العاده میباشد. پارچه سازه چادری شامل یک پارچه تثبیت شده مقاوم در مرکز و دو پوشش محافظتی از جنس های متفاوت و ترکیبی در هر طرف آن می باشد. پوشش های روی این پارچه ها با توجه به کاربری آنها متفاوت می باشد. برای طراحی در فضای داخلی و یا فضای باز می توان جنس این پارچه ها را متفاوت انتخاب کرد.
یکی از بهترین انتخاب ها برای سازه ی چادری پارچه پلی استر با روکش PVC است. پوشش پی وی سی حاوی مواد افزودنی است که خواص بی نظیری به پارچه ها می بخشد. مقاومت در برابر UV، ضد حریق بودن، قابلیت رنگ آمیزی و مقاومت در برابر تولید و رشد قارچ ها از جمله این خواص هستند.
۱.۴ تاریخچه سازه چادری کششی در ایران
همان طور که پیشتر اشاره شد استفاده از چادر در ایران قدمت دیرینه دارد. سیاه چادر عشایر ایران یکی از قدیمیترین و موفق ترین اجداد سازه کششی امروزی به حساب میآید. اولین نمونهی فاخر سازه چادری در ایران سقف پارچه ای تکیه دولت بود. که در عهد ناصرالدین شاه قاجار و به عنوان فضایی برای اجرای مراسم تعزیه و برگزاری آیینهای سوگواری در ایام عاشورا در تهران قدیم ساخته شد. این بنا که عظیمترین سالن نمایش در طول تاریخ ایران بود.
در محلهی ارگ و با گنجایش بیست هزار نفر ساخته شد. این تکیه با متراژی وسیع به صورت چند طبقه و به شکل آمفی تئاتر با تختی بزرگ در وسط و روپوشی آهنی ساخته شد. و در مواقع تعزیه روی روپوش آهنی را چادر میکشیدند. استخوانبندی سقف این بنا به شکل گنبد در روی صحن بنا بود که در مواقع لزوم چادر یا پوشهای بر روی آن میکشیدند تا مردم را از تابش آفتاب و باران محفوظ بدارند.
تکیه دولت، پس از مشروطه با نفوذ و تأثیر فرهنگ و هنر غرب بر کشور و پیدایش تئاتر و نمایش جدید در ایران، ارزش و اهمیت پیشین خود را از دست داد. متاسفانه تکیه دولت، عظیمترین نمایشخانه تاریخ ایران، سالها متروک و نیمهمخروبه بود. تا اینکه در سال ۱۳۲۵ خورشیدی و به منظور ساخت بانک ملی شعبه ی بازار، آن را تخریب کردند و بیشتر عرصه ی آن زیربنای بانک گردید.
امروزه مزایای فراوان سازه های پارچه ای کششی، از جمله کمهزینه و کم مصرف بودن نسبت به ساختمانهای معمولی، سرعت بالای ساخت، بهرهوری انرژی مناسب، زیبایی و جذابیت بصری فوق العاده و دوام و ماندگاری بالا باعث اقبال روز افزون معماران و حتی مردم عادی به این محصول شده است. تطبیق پذیری و تنوع بالابی سازه های چادری دست معماران را در طراحی باز میگذارد. و امکان ساخت سقفهایی را فراهم میکند. که با مواد و روشهای سنتی تقریبا غیر ممکن است. در سالهای اخیر چند شرکت معدود با الهام از دستآوردهای معماری روز جهان به طراحی و ساخت سازه های چادری کششی در ایران پرداخته اند.
ما در شرکت سازه چادری ساینا به عنوان یکی از پیشگامان این صنعت، سالهاست که در زمینهی طراحی و ساخت سازه های پارچه ای کششی فعالیت داریم. و افتخار میکنیم که اثر انگشت خود را در جای جای کشور عزیزمان به جا گذاشته ایم. برای مشاهدهی پروژههای متعدد و متنوع ما در سراسر کشور میتوانید به صفحهی پروژهها در سایت ما مراجعه کنید.