نقشه‌برداری (به انگلیسی: Surveying) یا مهندسی نقشه‌برداری، شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به جمع‌آوری، آماده‌سازی، ذخیره‌سازی، پردازش، مدیریت، تحلیل، تلفیق، بازیابی و انتقال داده‌های مکان مرجع می‌پردازد.

معمولاً عملیات نقشه‌برداری شامل دو مرحله برداشت (یا اندازه‌گیری و محاسبه) و ارائه نتایج کار است. در مرحله اندازه‌گیری، از وسایل و دستگاه‌ها (نظیر توتال استیشن‌ها،تئودولیتها، جی‌پی‌اس و …) و نیز روش‌های مختلفی استفاده می‌شود تا داده‌های لازم برای مرحله دوم بدست آید. نتایج کار به صورتهای آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و…) یا رقومی (مانند جدول‌ها، مدل‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد.

در نقشه‌برداری از مناطق کوچک اثر کرویت زمین تقریباً ناچیز است و می‌توان زمین را در منطقه کوچکی مسطح در نظر گرفت. در مواقعی که زمین را مسطح فرض کنیم روش نقشه‌برداری، مستوی نامیده می‌شود این فرضیه مادامیکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کیلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه‌برداری مسطح (مستوی) برای کارهای مهندسی، معماری، شهرسازی، باستانشناسی، کارهای ثبت و املاکی، تجاری، اکتشافی بکار می‌رود. برای نمایش اطلاعات جمع‌آوری شده در نقشه‌برداری از سیستم تصویر استفاده می‌گردد. رایج‌ترین سیستم تصویر مورد استفاده در نقشه‌برداری، سیستم UTM (Universal Transvers Mercator) می‌باشد.

آموزش

نقشه‌برداری در سطوح گوناگون آموزش داده می‌شود. داوطلبان ورود به این رشته باید در ریاضیات (هندسه،مثلثات) و فیزیک دوره دبیرستان قوی باشند و نیز علاقه‌مندی و آمادگی جسمی لازم برای کارهای صحرایی را دارا باشند.

بعضی دروس تخصصی این رشته عبارت‌اند از: راه‌سازی،تئوری خطاها، سرشکنی، نقشه‌برداری، ژئودزی (جهت تعیین شکل زمین)، فتوگرامتری، کارتوگرافی، هیدروگرافی(نقشه‌برداری از بستر دریا)، نقشه‌برداری زیر زمینی و ژئودتیک، کاداستر، پروژه و کارآموزی می‌باشند.

امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در ایران موجود است.[۱]

گرایش

نقشه‌برداری شامل گرایش‌های زیر می‌باشد:

ژئودزی

ژئودزی نوع پایه نقشه‌برداری جهت تعیین و بررسی شکل و ابعاد زمین و عوارض سطحی آن.

فتوگرامتری

فتوگرامتری، تهیهٔ نقشه با استفاده از عکس برداری زمینی، هوایی یا ماهواره‌ای.

سامانه اطلاعات مکانی

سامانه اطلاعات مکانی (GIS) در این سیستم همه اطلاعات به صورت مکان مرجع، دسته‌بندی می‌شوند و کاربردهای فراوانی دارد، از جمله ذخیره، بازیابی، به هنگام‌سازی و پردازش داده‌های مکانی به منظور اتخاذ یا پشتیبانی یک تصمیم برای حل یک مسئله، به بهترین روش و کمترین هزینه را ممکن می‌سازد.

سنجش از دور

سنجش از دور (RS) جمع‌آوری اطلاعات از عوارض سطح زمین، بدون تماس فیزیکی است، که بیشترین اتکای آن به تصاویر ماهواره‌ای می‌باشد.

کاداستر

کاداستر (پارسل مپ) به نقشه‌برداری ثبتی گفته می‌شود، اغلب این‌گونه نقشه‌برداری، ارزش حقوقی دارد.

آب‌نگاری

آب‌نگاری (هیدروگرافی) تهیه نقشه و داده‌های مکانی از ژرفای آب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زمینه‌های فعالیت

نقشه‌برداری مسیر

نقشه‌برداری مسیر، برای طراحی و پیاده کردن مسیرها از قبیل راه، راه‌آهن و کانال‌کشی استفاده می‌گردد.

نقشه‌برداری زیرزمینی

نقشه‌برداری زیرزمینی، موضوع آن برداشت یا پیاده کردن نقشه‌های تونل‌ها و معادن است.

نقشه‌برداری هیدروگرافی

نقشه‌برداری هیدروگرافی، به منظور داشتن موقعیت عمق دریاها و رودخانه‌ها جهت عبور و مرور کشتی‌ها، زیردریایی‌ها، محل عبور لوله‌های نفت و گاز در اعماق دریاها، ایجاد اسکله‌های جدید و مکانیزه، احیای بنادر و تأسیسات ساحلی متعلق به آنها، همچنین بهره‌برداری صحیح و بهینه از دریاچه‌ها و سدها، از آن استفاده می‌شود.

نقشه‌برداری نظامی

نقشه‌برداری نظامی، برای تهیه نقشه‌های نظامی و تعیین نقاط مهم استراتژیکی یک منطقه و برای اهداف نظامی و آرایش و استقرار نیروهای رزمنده و مواضع تعرضی و دفاعی با مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقشه‌برداری ثبتی

نقشه‌برداری ثبتی، با هدف تعیین حدود اراضی و مساحت قطعات ملکی، در حوزه املاک و مستغلات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقشه‌برداری شهری

نقشه‌برداری شهری، برای تهیه و اجرای طرح‌های جامع و تفصیلی و هادی شهرها به کار می‌رود.

نرم‌افزارها

با پیشرفت علم و گسترش نرم‌افزارهای کامپیوتری باعث شد که دیگر روش‌های سنتی جای خود را به نرم‌افزارهای بدهد؛ که می‌توان به چند نرم‌افزار پرکاربرد اشاره نمود:

• اتودسک اتوکد (به انگلیسی: Autodesk Auto CAD): نخستین نرم‌افزار نقشه‌کشی جان واکر و پایه‌گذار شرکت اتودسک، مبتکر نرم‌افزار اتوکد که در سال ۱۹۸۲ وارد بازار شد. نخستین نسخه آن کمتر از دو مگابایتحجم داشت و تنها شامل ۱۷ دستور برای ترسیم بود. در حال حاضر ۳۳ نسخه (از اتوکد ۱ تا ۲۰۱۹) انتشار یافته که می‌توان به چهار دوره تقسیم کرد
• دوره اول: تکامل نرم‌افزار با تکمیل دستورالعمل‌های ترسیمات دوبعدی تا اتوکد ویرایش ۱۰ ادامه دارد
• دوره دوم: امکان ایجاد فضای سه بعدی با خصلت صفحه‌ای در محیط اتوکد ۱۰
• دوره سوم: استفاده از فناوری پنجره‌های محاوره‌ای در نرم‌افزار و آسان‌سازی ارتباط با صفحه کار اتوکد ۱۱ و ۱۲
• دوره چهارم: امکان ایجاد حجم‌ها سه بعدی در محیط‌های ۱۴ به بعد. توانایی ایجاد اشکال سه بعدی پیچده قابلیت برنامه‌نویسی به زبان‌های مایکروسافت ویژوال بیسیک و اتو لیسپ استفاده از امکانات سیستم عامل مایکروسافت ویندوز استفاده از امکانات چند کاربری و امکان ارتباط با نرم‌افزارهای دیگر. در ویرایش‌های ۲۰۰۰ به بعد ایجاد گردید.

در سال ۲۰۰۰ شرکت اتودسک رسماً نرم‌افزاری را که توانایی زیادی در زمینه نقشه‌برداری، راه‌سازی و کارتوگرافی به همراه داشت و نقطه عطفی در صنعت نرم‌افزارهای نقشه‌برداری گردید (نخستین نگارش آن اتوکد لند دولاپمنت ۲۰۰۰ و آخرین نگارش اتوکد لند دسکتاپ ۲۰۰۹) برای مهندسین نقشه‌برداری عرضه گردید. نرم‌افزار «اتوکد سیویل تری دی» (Autodesk Auto Cad Civil 3D) بعد از نرم‌افزار «لند» به بازار آمد، که بسیار کاربر پسند بود و کارآمدتر از آن می‌باشد. مهم‌ترین ویژگی و برتری سیویل تری دی نسبت به «لند»، پویا بودن آن می‌باشد. نرم‌افزار نقشه‌یار، تنها نرم‌افزار نقشه‌برداری محصول ایران می‌باشد که توسط شرکت سامانه توسعه نقشه از سال ۲۰۱۰ عرضه شد.

اشتغال

دانش‌آموختگان رشته نقشه‌برداری در هر مقطعی اعم از دیپلم به بالا به سرعت جذب بازار کار می‌شوند. به دلیل اهمیت این رشته در کارهای عمرانی و محاسبات سنگین ریاضی و تئوری خطاها کسب مدرک در این رشته کار آسانی نیست. از این رو دانشجویان این رشته حتی در هنگام تحصیل نیز با پیشنهادها کار فراوانی روبرو می‌شوند. سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، وزارت راه و ترابری، وزارت نفت، سازمان آب، سازمان بنادر و کشتیرانی،سازمان جغرافیایی وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، سازمان نقشه‌برداری کشور، سازمان ثبت اسناد و املاک کشور، شهرداری‌های کشور و بخش خصوصی از جمله محل‌های جذب فارغ‌التحصیلان این رشته‌است. نقشه‌برداری یکی از رشته‌های اصلی در سازمان نظام مهندسی است.

معماری پیش از جنگ جهانی دوم

کاربست فولاد و بتن در ساختمان‌ها که فقط بخشی از آن در اواخر سدهٔ نوزدهم شناخته شده بود در سدهٔ بیستم به مراحل کمال می‌رسد. معماری مانند نقاشی و پیکرتراشی در اثر استفاده از مصالح صنعتی و سرمشق حاصل از اجزای کار صرفاً تخصصی توسط ماشین‌ها دستخوش انقلاب شد. تضادهای بنیادی و حرکت در جهت خلاف سنت‌ها مشابه آنچه که در هنرهای تجسمی دیده‌ایم در معماری سبک‌هایی به وجود می‌آورد که در گذشته بی‌سابقه بوده‌است. معماری همراه با تمام هنرهای دیگر در زیر سیطرهٔ تکنولوژی نوین قرار می‌گیرد. به گفتهٔ زیگنرید گیدئون منتقد (مکانیزاسیون، غرق فرمان می‌راند) این بدان معنی نیست که استعداد فردی در تولید دسته جمعی شد. بلکه معماران صاحب نبوغ، از ماشین و قدرت بالقوه اش برای الهام گرفتنه شکل‌های نو استقبال کردن به بیان درست‌تر معماری و مهندسی به یکدیگر نزدیک تر شدند و غالباً در وجود یک شخص تجسم یافتند و تکنولوژی اگر نگوییم که بر روی هم در الهام بخشیدن به معمار نوین پیشگام شده‌است، همیشه در این کار دخالت داشته‌است. حیرت‌آور اینجاست که آرمان دیرینهٔ رنسانس در زمینهٔ وحدت تئوری و عمل ظاهری به‌طور کامل در سبکی اساساً متفاوت با سبک رنسانس تحقق می‌یابد. در هر حال ما در تاریخ معمارینوین چشم گیرتر از گذشته با نوعی تضاد بین کشش فردی هنرمند به تجربهٔ شخصی و نیاز به طرح‌های گسترده، عمومی و غیرشخصی که یک شکلی بر شهرهای بزرگ تحصیل می‌کنند روبرو می‌شویم. در چارچوب طرح غول آسای نوین دسته جمعی و عمومی فردیت دیرینهٔ میکلانژ یابرنینی بخشی از وجه تمایز تشخیص خود را از دست می‌دهد. معمار نوین بیشتر استاد کار کارگاه‌های سده‌های میانه شباهت دارد تا با بعدی منزوی دورهٔ رنسانس که اراده اش را بر کل شکل تحمیل می‌کند. با آن که معماری نوین قهرمانان خاص خود را دارد معمار روزگار ما تا حدودی مانند برادران پیکر تراش و نقاش خود مایل است شخصیت‌هایش را از جنبش‌های گسترده و دسته جمعی سبک‌ها برگزیند نه آنکه آن‌ها را بیافریند. گویی مردان چون فرانک لویدرایت استثناهایی برای اثبات قاعده‌اند مادر (معماری‌های نمایشگاهی) و ساختمان‌های تجاری ریچاردسن و سالیوان شاهد حرکت در یک معماری عملاً مفید با ابعاد بسیار بزرگ و گنجایش هزاران نفر بوده‌ایم.

استخوان بندی فلزی ساختمان‌های آمریکاییان مانند کتابخانهٔ سنت ژنویو اثر لابروست در نظرسنجی پوشانده شده بودند که سبک‌های سنتی را به یاد می‌آورند هر چند سالیوان عمیقاً به طراحی تزئینات معماری مستثقل از سنت علاقه‌مند بود از این لحاظ این نماینده بزرگ آمریکا در یک جنبش بین‌المللی بود که فرانسوی‌ها آن را آرت نوو (هنر نوین) می‌نامیدند. هر چند در کشورهای مختلف نام‌های مختلف داشت. هنر نوین با دورهٔ پست امپرسیونیسم از ۱۸۹۰ تا جنگ اول جهانی معاصر بود و اساساً یک سبک تزئینی مبحثی بر شکل‌های موجودات طبیعی مخصوصاً شکل‌های القاکننده حرکت و رشد بود. کارماید غالب و مشخص‌کننده آن یک خط مواج، سیال و مارپیچی است که به گرد اجزای ساختمان می‌پیچد یا از آن بالا می‌رود و مارپیچ‌های در هم بافته اش به پیچک‌های کشیده ختم می‌شود. این سبک به سادگی در ساختمان فلزی سبک به کار بسته شد و مخصوصاً در خانه‌های شخصی مورد استفاده قرار گرفت هر چند بسیاری از ورودی‌های مترویپاریس با موضوعات متعلق به هنر نوین تزئین شدند. نمونهٔ عالی این سبک پلکان هتل وان ایتولده است که در سال ۱۸۹۵ توسط ویکتورهورتا (۱۸۶۱–۱۹۴۷) در بروکسل ساخته شد نام این معمار با کاربست هنر نوین در عرصهٔ معماری جوش خورده‌است. آزمایشگری تزئینی با اشتیاق هر چه تمام تر به عنوان سبکی حقیقتاً نوین پذیرفته شد هر چند عملاً آخرین ت ظاهر سبک (صنعتگرایانه) سابق سدهٔ ۱۹ بود.

در زمینهٔ هنر نوین هویت پاره‌ای تأثیرات را می‌توان مشخص کرد این تأثیرات از تزئینات سرشار، پرشاخ و برگ و دو بعدی و احترام صنعتگرایانه جنبش هنرها و صنایعویلیام موریس به مصالح کاردر انگلستان سدهٔ ۱۹ تا انحنای آزاد موجی و شلاق گونهٔ طرح‌های ژاپنی در نوسان‌اند. شجاعت هورتا در استفاده از فلز را می‌توان در پایه‌های سبک، تزئینات نرم و انعطاف‌پذیر و خلوص به کار رفته در یکپارچه‌سازی طرح و ساختمان مشاهده کرد. هنر نوین در دست هورتا مؤثرترین وسیلهٔ طراحی داخلی بود، هر چند تمامی دیگر هنرها از معماری تا تذهیب کاری کتاب تحت نفوذ این هنر بودند. این سبک را به مقیاس عظیم معمارانه می‌توان در عمارت آپاراتمای کازامیلا مشاهده کرد در سال ۱۹۰۰۷ توسط آنتوینوگودی (۱۸۵۲ تا ۱۹۲۶) در بارسلون برپا شد. گودی معمار مبتکری شد تا با مقام نیرو می‌کوشید. شکل‌هایی سراپا عاری از سنت و تا سر حد امکان نزدیک به بی قاعدگی طبیعت بیافریند. او لایه‌های عظیم سنگ برش خورده را با موج‌های بی‌قرار روی هم نهاد و بر روی هم از بکار گرفتن خط مستقیم خودداری کرد سطوح سنگ همچنان زبر و زمخت رها شده‌اند و مانند صخرهٔ فرسایش دیده طبیعی به نظر می‌رسند. سردرهای ورودی به غارهای فرسایش دیدهٔ دریایی شباهت دارند. ناتورالیسم پرشور، و تلاش برای گریز از هر گونه خشکی مصنوعی به پویایی بی‌شکل طبیعت هیچ‌گاه گیراتر از این بیان نشده‌است. کارگودی، خویشاوند معنوی نقاشی و پیکر تراشی اکسپرسیونیستی است.

معماری کلاسیک سراپا تثبیت بود … راستی را نباید به دیوارها، سقف‌ها و کف‌های اتاق بگوییم به عنوان اجزای سازنده یکدیگر که سطوحشان به درون یکدیگر داخل می‌شوند خود نمایی کنند … ممکن است شکل ظاهر سطح دستتان را با مفصل بندی ساختمان استخوان‌ها متضاد ببینند. این کمال مطلوب را که از لحاظ استنباط‌های معماریش ژرف است … من … استقرار می‌نامم.[۱۶]

معماری بر سه قسم است. یکی ساخت بناها و دیگری ساخت ساعت‌ها و سوم ساخت ماشین‌آلات. بناها خود بر دو نوعند: بناهایی که برای استفاده همگان و استحکام بخشیدن به شهرها در مکان‌های عمومی ساخته می‌شوند و بناهایی برای استفادهٔ شخصی افراد. (...) هر سه این‌ها باید با توجه به دوامٰ راحتی استفاده و زیبایی ساخته شوند. ویتروویوس، تقریباً ۲۰ سال قبل از میلاد

معماری چیست؟ فرم مجسم اصیل‌ترین اندیشه‌های انسانی! شوق او! انسانیت او! ایمان او! دین او! این چیزی‌ست که روزی معماری بود. والتر گروپیوس، ۱۹۱۹[۱۲]

وظیفهٔ معماری برقرار کردن ارتباط حسی‌است به وسیلهٔ مصالح خام. لوکوربوزیه، ۱۹۲۳[۱۳]

معماری بازی حجم‌ها است در زیر نور. لوکوربوزیه، ۱۹۲۳[۱۴]

معماری ارادهٔ سالیان است که در زبان فضایی بیان می‌شود. میس وان‌در روهه، ۱۹۲۳[۱۵]

معماری موسیقی جامد است. گوته

معماری ردپای زمان است بر فضا. سید هادی میرمیران

معماری ایده‌های بزرگ انسانیت را دربر گرفته‌است. نه فقط سمبل هر دینی، بلکه تفکر هر انسانی یک برگ از این کتاب وسیع را شامل می‌شود. ویکتور هوگو

تقلید و الگوپذیری و الهام جویی از طبیعت در معماری به سه شیوه تقسیم می‌شود. هریک از این شیوه‌ها از شیوهٔ قبل خود کامل‌تر و آگاهانه‌تر است و شیوهٔ سوم، شیوه مطلوب و غایی است.

• الهام از اشکال طبیعت
• الهام‌گیری معنایی از طبیعت
• الهام از قواعد طبیعت

۱. الهام از اشکال طبیعت

در این روش تنها به تقلید از شکل پرداخته شده و به مبانی و اصول سازه‌ای آن توجه نمی‌شود. به عنوان نمونه لایه‌های زمین منطبق با نیروهایی که به آن وارد می‌شوند، شکل می‌گیرند؛ در حالی که معماران با نادیده گرفتن این نیروها صرفاً وضعیت موجود را برداشت می‌کنند. تبدیل ساختمانی ظاهراً طبیعی به واقعیت، عملی پُرهزینه و در واقع غیرطبیعی است، زیرا طبیعت از قانون حداقل استفاده از انرژی بهره می‌جوید، در صورتی که برای ساختن و زنده نگاه داشتن ساختمانی شبه طبیعی با اشکال نامنظم، باید انرژی بسیار زیادی صرف شود.

۲. الهام‌گیری معنایی از طبیعت

نمایی از معماری یک امامزاده

استعاره و معنی می‌تواند ما را از دام سطحی نگری در امان نگه دارد. کارهای معمارانی که به طبیعت از دید جامع استعاری نگریسته‌اند و ساختمان‌های خود را بر مبنای آن بنا کرده‌اند بهترین الگوی این راهبرد خلاقیت هستند.

۳. الهام از قواعد طبیعت

بهترین الهام‌گیری از طبیعت، استفاده از قواعد و قوانین آن است و چون این قواعد، در طبیعت عمومیت دارند، نباید برای بهره‌گیری از آن‌ها، از یک نمونه خاص، الهام گرفت. سازه‌های معماری با بهره‌گیری از این قواعد طبیعی، به طبیعت نزدیک‌تر می‌شوند. حفظ ساختار موجود در مقابل بارها و نیروهای وارد بر آن در پدیده‌های طبیعت، مهم‌ترین فلسفه وجودی سازه آن‌ها است که در سازه‌های طبیعی از روش‌های مختلفی برای مقابله با نیروهای خارجی تهدیدگر استفاده می‌شود. در ادامه به چهار مورد آن اشاره می‌شود.

۱–۳ - استفاده حداکثری از تنش‌های کششی و فشاری در سازه‌های خود

طبیعت همواره سعی دارد که تا حد امکان از تنش‌های کششی و فشاری در سازه‌های خود استفاده کند و از تنش‌های خَمشی جز در مواردی که ساختار آن ماهیت لایه‌ای دارد، استفاده نکند. اساساً همه ساختارهای طبیعی بافت لایه‌ای دارند؛ یعنی سطوح و حجم‌ها آن‌ها از کنار و روی هم قرار گرفتن لایه‌ها به وجود آمده‌است. ماهیت لایه‌ای موجب می‌شود تا در فرم‌های طبیعی، فقط عکس‌العمل‌های کششی یا فشاری بوجود آید.

۲–۳ - مقاومت در برابر نیروها با انعطاف‌پذیری و تغییر

این روش در سازه‌های طبیعی به وفور مشاهده می‌شود و از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است. به عنوان مثال بسیاری از پرندگان ترجیح می‌دهند لانه‌های خود را بر روی شاخه‌های نرم و نازک درختان ایجاد کنند، چرا که هر چه شاخه‌ها از انعطاف‌پذیری بیشتری برخوردار باشند؛ احتمال شکستن آن‌ها کم‌تر خواهد بود. چنین رویه‌ای سبب می‌شود که ساختار ضمن صرف مصالح کم‌تر، پاسخ‌گوی مقاومت به گونه بهتری نیز باشد.

۳–۳ - فرار از نیرو و جا خالی دادن در برابر آن

این روش نیز یکی از روش‌های مقابله طبیعت در برابر نیروها است؛ و در حقیقت مبنای آن کاستن از مقدار و شدت نیروی وارده است. مثلاً درختان در اثر وزش بادهای شدید، با خم شدن خود امکان عبور مقداری از نیروها را از بالای خود می‌دهند و به این ترتیب از میزان نیروی وارده بر تنهٔ آن‌ها کاسته می‌شود.

۴–۳ - استفاده از نیروهای مزاحم علیه یکدیگر یا خودشان

درختان در هنگام باد، خم می‌شوند و مقداری از نیروی باد را به شکل انرژی پتانسیل در خود ذخیره کرده و در حرکت‌های رفت و برگشتی، بخشی از این نیرو را خلاف جریان باد، تخلیه می‌کند. قرارگیری شاخه‌های درخت به گونه‌ای است که وزن یک سمت از درخت باعث نگه‌داری سمت دیگر درخت می‌شود و بالعکس. در معماری مشابه این رفتار در ساختار دکل و دهانه اصلی پل آلامیلو اسپانیا طراحی شده توسط کالاتراوا دیده می‌شود. در طراحی و ساخت این پل، تعادل بین دکل و دهانه با تلفیق بر اصول زیبایی شناختی به صورت غیر متقارن برقرار شده‌است، به گونه‌ای که دکل و دهانه اصلی پل، هر یک عاملی برای نگه‌داری دیگری هستند.[۹][۱۰][۱۱]

ویترویوس کتاب «درباب معماری» به امپراتور آگوستوس تقدیم می‌کند.

حدود ۲۰ سال قبل از میلاد، ویتروویوس معمار رومی چیزی را که امروز نخستین کتاب باقی‌مانده در باب معماری شناخته می‌شود را نوشت. این کتاب به عنوان تنها نوشته دربارهٔ معماری یونان و روم باستان از اعتبار والایی در میان معماران بهره‌مند بوده و برای قرن‌ها مأخذ اصلی بیش‌تر نظریه‌های معماری به‌شمار می‌رفته‌است.

در این کتاب ویتروویوس کیفیت‌های لازم معماری را در سه ردهٔ اصلی ایستایی (به لاتین: firmitas)، کارایی (بهلاتین: utilitas) و زیبایی (به لاتین: venustas) تقسیم‌بندی کرد. این رده‌بندی برای قرن‌های زیادی بین معماران کاملاً پذیرفته شده بود. هر کدام از این عبارت‌ها به اشکال گوناگون ترجمه و تفسیر شده‌اند؛ معنای آن‌ها در طول زمان تغییر کرده و اهمیت آن‌ها به چالش کشیده شده‌است؛ تا جایی که برخی پیشنهاد کرده‌اند یکی از این سه کیفیت می‌تواند نتیجهٔ طبیعی دوتای دیگر باشد.[۷] با این همه این سه کیفیت برای قرن‌ها اصول معماری و به ویژه معماری غربی را تبیین کرده‌اند و هنوز از آن‌ها به عنوان چارچوبی برای بررسی خوب یا بد بودن معماری استفاده می‌شود.

ایستاییویرایش

ایستایی روشن‌ترین مشخصه از بین سه عبارت ویتروویوس است.

هر بنا بایستی ایستا باشد: وزن خود، بارهای زنده، نیروهای زلزله و باد و دیگر نیروها -که قابلیت تخریب ساختمان را دارند- را مهار کند. انتظار می‌رود یک بنای خوب، ایستایی لازم و کافی را با به کار بردن مصالح و شیوهٔ ساخت مناسب و بدون هدر دادن بی‌مورد منابع تأمین کند.

در نظر ویتروویوس، ایستایی شامل معنای پایداری (بهلاتین: Peranitas) نیز بوده‌است. بناها باید قابلیت عمر طولانی (چندین قرن در برخی موارد) را داشته باشند. این معنا امروز تغییر یافته‌است. به عنوان مثال بناهای موقتی و قابل جابجایی در بسیاری از موارد، معماری خوب به‌شمار می‌روند. از سوی دیگر به نظر می‌رسد برای سازه‌های موقتی و قابل جابجایی، بایستی معیارهای پایداری جدیدی در نظر گرفت. حتی یک بنای موقتی که تنها یک‌بار مورد استفاده قرار می‌گیرد و سپس تخریب می‌شود باید قابلبازیافت باشد و ازین لحاظ با اصول و محدودیت‌هایی در طراحی مواجه است.

ایستایی یک بنا به مصالح و شیوهٔ ساخت آن بستگی دارد. تفاوتی بنیادین را در ساخت جرزهای باربر به وسیلهٔ روی هم قرار دادن بلوک‌ها (سنگی، خاکی یا مصالح دیگر) و استفاده از قاب‌ها یا اسکلت‌هایی که با عناصر غیر باربر پوشیده می‌شود می‌توان مشاهده کرد. در تاریخ معماری غرب معمولاً روش اول، روش غالب ساخت بوده‌است. درمعماری ژاپنی، معماری چینی و معماری عشایری روش دوم بیش‌تر مشاهده می‌شود.

در ایران، تا پیش از حملهٔ اسکندر و در شیوهٔ معماری پارسی با الهام از معماری تمدن اورارتو شیوهٔ دوم رواج بیش‌تری داشته‌است، که این را می‌توان در تخت جمشیدناظر بود. از شیوهٔ معماری پارتی به بعد، در دوران ساسانیان با الهام از معماری عیلام و در معماری دوران اسلامی، روش اول تبدیل به روش رایج ساخت‌وساز شد.

در یک رده‌بندی دقیق‌تر می‌توان مصالح ساختمانی را دست‌کم در پنج رده تقسیم کرد. هم‌چنین می‌توان چهار روش بنیادین در ساخت را نام برد.

روش‌هاویرایش

کاراییویرایش

کارایی یک بنا شامل عمل‌کرد (به انگلیسی: Function) و هم‌چنین نقش آن به عنوان پناه‌گاه است. عمل‌کرد یک ساختمان تأثیر عمیقی بر شکل‌گیری فضاهای مختلف و اندازه و ریخت آنان می‌گذارد. نقش پناهگاهی نیز گاه روی جهت‌گیری و شکل ساختمان اثرگذار است، ولی بیش‌ترین اثر آن را در پوستهٔ ساختمان - حد فاصل آن با فضای بیرون- می‌توان مشاهده کرد. نقش پناهگاهی یک ساختمان بر روی سیستم‌های مکانیکی درون ساختمان هم اثرگذاری ویژه‌ای دارد.

مفهوم عمل‌کرد بیش از آن‌که به نظر می‌رسد مورد مناقشهٔ منتقدان بوده‌است.[۸] بحث در مورد عمل‌کردگرایی(نظریه‌ای که بیان می‌دارد ریخت یک معماری می‌تواند تنها با توجه به عملکردش ساخته شود) ایدهٔ محوری معماری قرن بیستم بود. در برخی موارد منتقدان پست مدرنیستمعماری عمل‌کردگرا را با معماری مدرن یکی دانسته‌اند - و هر دو را رد کرده‌اند-. امروزه عمل‌کردگرایی معمولاً یک تفکر ارتجاعی و متعلق به گذشته تلقی می‌شود و حتی گفته می‌شود نمی‌توان بنایی را یافت که تنها با توجه به عملکردش شکل گرفته باشد. با این همه از کتاب‌های راهنمای عمل‌کردگرایی چون اطلاعات معماری نویفرت به وفور در تمرین‌ها و مدارس معماری استفاده می‌شود.

عمل‌کردگرایی در طراحی کارخانه‌ها و خانه‌سازی‌های انبوه اصالت خاصی یافت. در کارخانه‌ها، هدف چیدمان فضاها با توجه به روند تولید، کاهش جابجایی‌ها و در نهایت افزایش بهره‌وری، موجب این اتفاق شد. در مورد خانه‌سازی مسئله، ساخت خانه‌های انبوه، ارزان و باکیفیت بود. با برنامه‌دهی فضا با توجه به عمل‌کرد می‌شد بهینه‌ترین اندازهٔ لازم برای هر اتاق را به دست آورد و بنابرآن خانه‌هایی حداقلی ساخت. با ارزان‌تر شدن هزینه و کاهش مدت زمان ساخت، امکان ساخت خانه‌های بیش‌تر فراهم می‌آمد. این مسئله در میانهٔ دههٔ ۱۹۲۰ - که کمبود خانه یک مشکل حاد بود - مورد توجه معماران اروپا (به ویژه معماران آلمانی) قرار گرفت و باز پس از جنگ جهانی دوم به عنوان یک مسئله مهم مطرح شد. در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ با اُفت نیاز به خانه‌سازی‌های انبوه، عمل‌کردگرایان به تدریج مورد انتقاد قرار گرفتند. عمدهٔ محورهای انتقاد از عمل‌کردگراها آثار مخربروان‌شناختی - و جامعه‌شناختی وقتی که بحث شهرسازی پیش می‌آید- و زیبایی‌شناسی ضعیف این نوع معماری است.

در یک نگاه تاریخی می‌شود گفت عمل‌کرد -با تعاریف مدرنیست‌ها- اثر کمی بر ریخت‌شناسی معماری داشته‌است. ساختمان‌ها را می‌توان با توجه به عملکردشان به ساختمان‌های مذهبی، حکومتی، اقامتی، تولیدی، آموزشی،تفریحی و غیرو رده‌بندی کرد؛ ولی نمی‌توان به آسانی پذیرفت که شکل یک ساختمان بر اثر عمل‌کرد آن ساخته می‌شود. یک خانه با نیاز به خوابیدن، پخت‌وپز، ذخیرهٔ غذا و گاهی کار کردن تعریف می‌شود ولی مفهوم خانواده و روابط بین زن و مرد نیز بر ریخت آن تأثیر به سزایی دارد. امروزه این یک اصل پذیرفته شده‌است که در همهٔ فرهنگ‌ها فضای داخلی خانه، به شکل مردانه یا زنانه است و روابط بین این دو نوع فضا، یک عامل بنیادی دربرنامه‌دهی معماری به‌شمار می‌رود.

تیمچه در قم

همان‌گونه که معماری رابطه‌ای مشخص با هنرهای زیبا دارد، رابطهٔ مشخصی هم با مهندسی دارد. معمار می‌تواند نقش یک مهندس را بازی کند اما نباید فراموش شود که هر یک از این دو حرفه، تعریف مشخصی دارند. بیش‌تر ساختمان‌های تاریخی که مورد تحسین واقع شده‌اند، به دست اشخاصی ساخته‌شده‌اند که هم معمار و هم مهندس بوده‌اند. هر بنا نیاز به پیش‌بینی‌های تکنیکی دارد که کار مهندس است. در حالی که معمار علاوه بر دیدن این نیازها، باید فراتر رود و معنا، حس یا ایده‌ای را منتقل کند. برای مثال یک بنای مذهبی مثل کلیسا باید بیان‌کنندهٔ یک نظم کیهانی، منتقل‌کنندهٔ احساس ایثار و حتی آموزش‌دهندهٔایمان و فلسفهٔ مذهبی از لابلای ریختها و تزئینات باشد. یک ساختمان حکومتی هم باید دارای شخصیت خاص باشد و بازدیدکنندگان (یا شهروندان) را به یک رفتار مورد انتظار وادارد. خانه‌ها باید عمل‌کرد ایمن و شخصیتی گرم و خانگی داشته باشند. این اهداف و سیاست‌ها توسط فرهنگ یا حتی خود شخص سازنده تعریف می‌شود و در حوزهٔ کاری معمار (و نه مهندس) قرار دارد.

برخی معماران[۶] بارها عنوان کرده‌اند که یک بنای کارکردی و ایستا ذاتاً زیبا و مطلوب است و معماری باید تنها به عنوان شاخه‌ای از مهندسی شناخته شود. با این همه این دیدگاه، منتقدان بسیاری دارد و بناهای کمی واقعاً با در نظر داشتن این تئوری، طراحی و ساخته می‌شوند.

رنگ آمیزی سقف ایوان اصلی امامزاده علی ابن محمد باقر در روستای مشهد اردهال

رنگامیزی سقف زیبای عمارت چهل ستون دراصفهان

یکی از ملاحظات روانشناختی رنگ که در کاربرد هنری رنگ اهمیت دارد، بررسی تأثیر متقابل رنگ‌ها است. جلوه یا اثر هر رنگ در جوار رنگ دیگر تغییر می‌کند هر رنگ نسبت به دیگری میزان تیرگی یا روشنی ذاتی اش را می‌نمایاند. معکوس کردن این ترتیب طبیعی، ناسازگاری رنگی به بار می‌آورد. هر رنگ دارای سه صفت یا سه بُعد دیداری مستقلاً تغییرپذیر است: فام، درخشندگی و پرمایگی فام، صفتی از رنگ است که جایگاه آن را در سلسلهٔ رنگی (از قرمز تا بنفش) معادل با نور طول موج‌های مختلف در طیف مرئی– مشخص می‌کند قرمز، زرد و آبی را فام‌های اولیه می‌نامند و چون مبنای سایر فام‌ها هستند، رنگ‌های اصلینیز نام گرفته‌اند.

فام‌های ثانویه عبارتند از: نارنجی، سبز و بنفش که از اختلاط مقادیر مساوی از دو فام اولیه حاصل می‌شوند. فام‌های ثالثه از اختلاط فام‌های اولیه و ثانویه به دست می‌آیند: زرد- نارنجی (پرتقالی)، نارنجی- قرمز، قرمز- بنفش (ارغوانی)، بنفش- آبی (لاجوردی)، آبی- سبز (فیروزه‌ای)، سبز- زرد (مغز پسته‌ای). دوازده فام نامبرده را با ترتیبی معین در چرخهٔ رنگ، نشان می‌دهند.

در چرخهٔ رنگ، فام‌های ثانویه و ثالثه‌ای که بین یک زوج فام اولیه جای گرفته‌اند، دارای روابط خویشاوندی هستند و در کنار هم ساده‌ترین هماهنگی رنگی را ایجاد می‌کنند. مادامی که این رنگ‌ها با رنگ‌های خالص سفید و سیاه ترکیب شوند ایجاد بیشماری از رنگ‌ها و سایه‌های مختلف می‌نمایند

درخشندگی، دومین صفت رنگ است و درجهٔ نسبی تیرگی و روشنی آن را مشخص می‌کند (غالباً نقاشان اصطلاح رنگسایه را نیز در همین معنا به کار می‌برند). معمولاً درخشندگی رنگ‌های فام دار را در قیاس با رنگ‌های بیفام می‌سنجند. در چرخهٔ رنگ، زرد بیشترین درخشندگی (معادل خاکستری روشن نزدیک به سفید) و بنفش کمترین درخشندگی (معادل خاکستری تیرهٔ نزدیک به سیاه) را دارد.

پرمایگی (اشباع)، سومین صفت رنگ است و میزان خلوص فام آن را مشخص می‌کند (گاه واژهٔ شدت را در این مورد به کار می‌برند). فام‌های چرخهٔ رنگ صد در صد خالصند ولی در طبیعت به ندرت می‌توان فام خالصی یافت. همچنین، کمتر رنگیزه‌ای حد اشباع فام مربوطه در چرخهٔ رنگ را داراست.

رنگ‌های درخشان به تنهایی جذاب هستند اما اگر در یک الگو یا ردیفی منظم قرارگیرند از نظر بصری تأثیر بیشتری خواهند داشت. این نوع آرایش یک ساختار ساده را بر این رنگ‌ها حاکم می‌کند و در نتیجه یک مفهوم یا نوعی نظم را، ورای حضور محض رنگ‌ها، منتقل خواهد کرد.

دیوارها و پیش زمینه‌های روشن رنگ‌های سرد، مختصر کاهش در دمای بدن نگرنده ایجاد می‌کنند و رنگ‌های گرم باعث مختصر افزایش دمای بدن می‌شوند. به لحاظ بصری، رنگ گرم پیش می‌آید و رنگ سرد پس می‌نشیند.

پنجره‌ها و مبلمان با زمینه رنگ و سایز متوسط در مبلمان و پنجره‌هایی با سایز بزرگ شاهد آن هستیم که رنگ آن‌ها با یکدیگر مخلوط می‌شود و از لحاظ تأثیرگذاری بر محیط غالب خواهند شد. همچنین ثبات از بین رفته و تلویحاً نوعی تکان بصری ایجاد می‌کند. با مبلمان و پنجره‌های متوسط و با رنگی متعادل و متوسط می‌توانیم ترکیب بندی با ثبات داشته باشیم. هر ترکیب بندی را می‌توان کارآمد دانست به شرط این که عناصر صحنه به‌طور مؤثر با بینندگان مورد نظر آن، ارتباط برقرار کند. در اغلب موارد، نکته اساسی در شناسایی عناصر کلیدی صحنه نهفته‌است تا با نظم مبلمان و میزان نور، آن‌ها را از دل سایر عناصر تصویری متفرقه، بیرون بکشید. همین اشیاء مزاحم، صحنه‌ها را مخدوش می‌کنند و همچنین، بهتر است به جای تمرکز زیاد روی جزییات خیلی خاص، تنها روی ساختار کلی صحنه تمرکز کنید. چراکه تأثیر آن‌ها در مقابل ترکیب بندی عمومی، بسیار سطحی است.

ملحقات تیره، از این رو چشمان شما به سمت رنگ تیره‌تر کشیده می‌شوند و شما در روشی قادر خواهید بود ملحقات و اثاثیه‌ها را نظم دهید تا هادی دید و کیفیت بصری روان باشند.

رنگ زندگی است زیرا جهان بدون رنگ برای ما مرده جلوه می‌کند، رنگ‌ها ایده آغازین و ثمره نور اصلی بدون رنگ هستند و مقابل آن‌ها تاریکی بدون رنگ است. نور اولین پدیده در جهان است از طریق رنگ‌ها روح و طبیعت زنده جهان را برای ما آشکار می‌سازد.

همچنین کلمه و آوای آن، شکل و رنگ اش، رگه‌های اصلی از ذات فوق طبیعی است که ما تصویری اندک از آن داریم. همان‌طور که صدا، رنگ، جلا به لفظ می‌بخشد، همین‌طور هم رنگ بطور طبیعی به فرم شکل خاصی می‌دهد. ماهیت اصلی رنگ طنینی از تصورات خیالی است و در این حالت رنگ موسیقی است. زمانی که اندیشه مفهوم، قاعده مندی، لمس رنگ و طلسم آن، شکسته‌است آنگاه در دستان خود جز جسم بی‌روح چیز دیگری نداریم.

رنگ‌های نارنجی و آبی، رنگ‌های مکمل هستند و مخلوط این رنگ‌ها، رنگ خاکستری بوجود می‌آورد. وقتی ناظر در این مکان قرار می‌گیرد، نورهای متفاوتی دریافت خواهد کرد که این نورها متناوباً با نارنجی و آبی است و دیوارها این رنگها را با زوایای دائماً متغیر انعکاس می‌دهد. این تأثیر متقابل احساسی از غنای رنگ به انسان می‌بخشد.

رنگها نیروها و انرژی‌های درخشنده‌ای هستند که چه آگاه و چه ناخود آگاه روی ما اثر مثبت و منفی خواهند داشت. هنرمندانی که شیشه‌های رنگین خلق می‌کنند از رنگ برای خلق چنان محیطی معنوی و اسرارآمیز استفاده می‌کردند تا اندیشه‌های پرستش کنندگان را بر دوش شاهین معنویت به پرواز درمی‌آورند. اثرات رنگ نه تنها از لحاظ بصری بلکه از جنبه‌های روان‌شناسی و روان شناختی نیز باید بررسی شوند.

سطوح رنگ باید شکل، وسعت و حدود خود را از خود رنگ و نوسان شدت آن (رنگ) کسب کند نه اینکه با خطوط از پیش معین شده باشد.

همچنین، شکل‌ها نیز دارای خصوصیت گویا و معنی دار نظام زیباشناختی خود هستند. در طراحی، این کیفیت‌های معنی دار شکل و رنگ می‌بایست با یکدیگر مطابقت داده شوند.

یعنی شکل و رنگ در معنی دار بودن و مفهوم خود یکدیگر را تأیید و اثبات می‌کنند. سه شکل اصلی مربع، مثلث و دایره نیز مانند سه رنگ اصلی قرمز، زرد و آبی دارای خصوصیات مفهومی و بیانی مشخص هستند.

مربع، نمایانگر ماده، وزن و حدود مشخص است و حسی از کشش و امتداد و تجربه حرکت را القاء می‌کند. مربع بارنگ قرمز منطبق است و وزن حجم قرمز با شکل سنگین و ساکن مربع مطابقت دارد.

مثلث با زوایای حاد و تند، تأثیر ستیزه‌جویی، پرخاش و تهاجم را ایجاد می‌کند. مثلث سمبل تفکر است و حالت و خصوصیت بی وزن آن با زرد روشن هماهنگی دارد.

دایره بر عکس مربع، احساسات را ملایم و معتدل و حس آرامش و حرکت آرام و آهسته را القاء می‌کند. دایره سمبل روح است که در درون خود همواره در حال حرکت است.

تطابق و تناسب هر رنگ با شکل مربوط به خود مستلزم همانندی و توازن است. اگر رنگ‌ها و شکل‌ها در بیان مفاهیم و حالات توافق داشته باشند، تأثیرات آن دو چندان خواهد بود.[۵]