مرحبًا بكم جميعاً، أنا طالب في الصف الثالث الثانوي، ومنذ أن انتقلت إلى المنطقة التي أسكن بها الآن منذ عام 2009 كنت دائمًا أحب قضاء الوقت مع أبناء عمي الذين يعيشون في نفس المجتمع، لكن العائق كان عدم وجود طريقة للوصول إلى منزلهم، مما كان يجبرني على انتظار والدي حتى يقوم بتوصيلي إلى هناك، وعندما كبرت بما يكفي سمح لي والدي بركوب الدراجة إلى منزلهم، لكن الأمر لم يكن بهذه السهولة، حيث كانت الرحلة تستغرق مسافة 3 أميال، مع وجود جزء من الرصيف مجاورًا لطريق مزدحم، وبالنسبة لطفل في العاشرة من عمره، كان هذا تحديًا كبيرًا لتكراره مرتين يوميًا خلال الصيف.
الغريب في الأمر أن منزل قريبي كان يبعد حوالي 1000 قدم فقط عن منزلي، لكن بسبب وجود بحيرة اصطناعية تفصل بين المنزلين، كنت مضطرًا للدوران حول البحيرة بأكملها للوصول إليه، ولكن لاحقًا اقترح والدي استخدام "مركز المجتمع" المحلي الذي يقع في منتصف الطريق تقريبًا بين منزلي ومنزل قريبي، لكنني وأبناء عمي لم نعجب بهذا الحل، لأن المركز لم يكن سوى حديقة مع بعض المكاتب التابعة لرابطة مالكي المنازل في المجتمع.
وصلت إلى مرحلة لم أعد فيها أقضي كل يوم مع قريبي، لكني سمعت من الكثير من الأطفال الذين يعانون من موقف مشابه، ولذلك قررت أن أحاول إيجاد حل لهذه المشكلة، حتى توصلت إلى فكرة ثلاثية، وهي عبارة عن مركز مجتمعي ثلاثي الأطراف يهدف إلى استخدام ثلاثة عناصر رئيسية لربط الثقافات والأفراد معًا، وهم: الطعام والمأكولات العالمية، والفن والتكنولوجيا، والطبيعة والعلوم.
في البداية كنت أخطط لجعل هذا المبنى هيكلًا دائمًا ثابتًا، لكني قررت لاحقًا تحويله إلى هيكل شبه دائم يطفو على الماء، ونظرًا لأن المنطقة التي أسكن بها تحتوي على العديد من هذه البحيرات الاصطناعية المحيطة بالمناطق السكنية، فإن هذا النموذج العائم يمكن تكييفه بسهولة واعتماده من قبل العديد من المجتمعات.
ولربط هذه الجزيرة المجتمعية العائمة بضفاف البحيرة قمت بتصميم مجموعة من الطوافات المتحركة التي يمكن توصيلها معًا لتشكيل جسور مرنة تتحرك مع التيار، وهذه المرونة تسمح بنقل الجسور بسهولة من مواقع الرسو على الشاطئ.
بطبيعة الحال لا تقتصر وظيفة هذه الجسور على الربط المادي بين المركز المجتمعي والنقاط المحددة على اليابسة فحسب، بل ترمز أيضًا إلى التواصل بين الناس والثقافات، حيث يمكن لأفراد المجتمع من مختلف الخلفيات الالتقاء والتفاعل مع بعضهم البعض ومع ثقافاتهم المتنوعة.
قد يبدو وصف هذه الفكرة بسيطًا للوهلة الأولى، لكنني واجهت العديد من العقبات والتعقيدات خلال عملية التصميم، لذا، إذا كنت ترغب في معرفة المزيد تابع القراءة، ولنبدأ الرحلة معًا.
البرمجيات
المواد المستخدمة لنموذج المقياس 1/40
قبل الانتقال إلى مرحلة العصف الذهني وعملية البناء الفعلية لـ "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف"، أردت أن أتطرق إلى بعض الأسئلة الرئيسية التي حاولت أن أطرحها على نفسي لتبرير أو تحليل بعض الأساسيات المتعلقة بكيفية وأين ولماذا سيتم بناء "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف".
لماذا نهتم ببناء المجتمع؟
في أوقات مثل الوقت الحالي، حيث يحل التواصل الرقمي والتكنولوجي محل التفاعل الاجتماعي والمشاركة المدنية، أصبح من الأهمية بمكان أن نعلم ونشجع الأطفال والكبار على حد سواء على التجمع معًا، ليس فقط للتعلم من بعضهم البعض، ولكن أيضًا للتفاعل وبناء روابط بينهم، حيث يوفر بناء المجتمع هذا مساحة تشجع على تعزيز الروابط والتعلم.
كما ذكرت سابقًا، للوصول إلى منزل قريبي كان عليّ ركوب الدراجة لمسافة 3 أميال (الصورة 1)، وكان أحد أكثر الجوانب خطورة في هذه الرحلة هو جزء من الرصيف (حوالي 0.5 ميل) يقع بجوار طريق مزدحم حيث كانت السرعة المسموح بها 45 ميلاً في الساعة، ولكن السائقين كانوا غالبًا ما يتجاوزون هذه السرعة بأكثر من 15 ميلاً في الساعة نظرًا لأن الطريق كان طويلاً ومستقيماً (الصورة 11)، وهذا يعني أنني كطفل في العاشرة من عمري كنت أركب دراجتي على بعد 3 أقدام فقط من حركة مرور تسير بسرعات عالية تشبه سرعات الطرق السريعة، فعندما بدأت أفكر في الأمر الآن أدركت أن هذا كان خطيرًا للغاية، وبصراحة كان ذلك هو أحد الدوافع الرئيسية لبناء هذا النموذج الأولي.
أما مع وجود المركز المجتمعي، فإن رحلة الدراجة التي تبلغ 3 أميال ستكون في الواقع مسافة أكثر معقولية تبلغ 1.3 ميل، أي ما يقرب من ثلث المسافة الأصلية (الصور 5-6)، وبالإضافة إلى ذلك سيتمكن أفراد المجتمع من استخدام طرق حيوية أكثر أمانًا ذات حركة مرور أقل وسرعات أبطأ بكثير (الصورة 12).
كيف ستبدو الخطة العامة للمشروع؟
سيكون المبنى الرئيسي واقعاً في وسط البحيرة مع وجود ثلاثة جسور عائمة (بنظام قارب البونتون) تمتد من المبنى الرئيسي، ولإعطائك فكرة عن الأبعاد، يبلغ قطر المبنى الرئيسي حوالي 100 قدم (ما يعادل تقريباً طول حافلتين مدرسيتين كبيرتين).
أين سيتم بناء نقاط الوصول؟
ستكون نقاط الوصول للجسور العائمة موزعة في أنحاء المنطقة المجتمعية، حيث ستنطلق نقطة الوصول الثابتة من رصيف المركز المجتمعي الحالي (الذي لا يعتبر مركزاً مجتمعياً بالمعنى الحقيقي) كما يظهر في الصورة 10، أما نقاط الوصول الأخرى فستكون قابلة للتعديل حسب احتياجات المجتمع، حيث اخترت بعض الأراضي غير المستغلة التابعة لاتحاد الملاك في أجزاء أخرى من المنطقة كما يظهر في الصور من 8 إلى 9.
أين سيتم تركيب المركز المجتمعي؟
نظراً لأن المبنى شبه دائم، فيمكن وضعه في أي موقع مناسب في بحيرة المجتمع، وفي هذه الحالة اخترت مركز البحيرة لضمان أفضل إمكانية وصول لجميع أفراد المجتمع.
كيف سيتم بناء المبنى وتركيبه؟
سيتم تشييد المبنى الرئيسي على اليابسة أولاً، ثم يتم نقله إلى موقع رفع مخصص حيث يمكن لمجموعة من الرافعات رفع المبنى ووضعه في الماء، وبمجرد اختيار موقع المبنى كما ذكرنا سابقاً يمكن تحرير المراسي الثابتة لضمان بقاء المبنى في مكانه دون حركة، أما أقسام الجسور العائمة (نظام البونتون) فمن المقرر بناؤها في الموقع نفسه عبر العمل الجماعي لأفراد المجتمع، وسوف يتم إنزال كل قسم من هذه الأقسام في الماء على حدة، ثم يتم بناء الجسر تدريجياً بدءاً من أرصفة الوصول ووصولاً إلى المبنى الرئيسي.
إخلاء مسؤولية: الصور الواردة أدناه لا تكشف عن عنواني الشخصي أو عنوان أقاربي الحقيقين، حيث قد استخدمت مسافات تقديرية مع الحفاظ على نسب الفصل بين المواقع بشكل مشابه للواقع، ومع ذلك تظل هذه المنطقة هي نفسها المنطقة المجتمعية المشار إليها في المشروع.
بمجرد أن تأكدت من رغبتي في دمج مفهوم البناء المجتمعي ضمن مشروعي لهذه المسابقة، عرفت أنني أريد تحقيق انسيابية وتكامل بين عنصري الجسر للمشاة والمبنى نفسه، فقمت بالعديد من الأبحاث حول التصاميم المعمارية والبنى التحتية المشابهة لهذه الفكرة التي كانت تدور في ذهني.
بعد مشاهدة العديد من محادثات TED المعمارية صادفت حديث بيارك إنجلز حيث ذكر جسراً قام بتصميمه يعمل أيضاً كمتحف ويحمل اسم "ذي تويست"، وقد أعطتني فكرة إنجلز حول دمج هذه العناصر البنيوية التي كانت تقليدياً منفصلة، الإلهام لدمج خصائص الجسر والمبنى معاً لإنشاء ما يشبه "تقاطعاً" في مركز هذا المزيج بين الجسر والمبنى.
وقد كان هذا المزج بين المبنى والجسر بالضبط ما كنت أبحث عنه، وقد أثر بشكل كبير على تفكيري عندما شرعت لاحقاً في تصميم النموذج الأولي للمنصة العائمة، فقد مثلت هذه الفكرة نقطة تحول أساسية في عملية التصميم، حيث مكنتني من تصور هيكل متكامل يخدم أغراضاً متعددة بدلاً من مجرد عنصرين منفصلين.
وقد أدركت من خلال هذا الإلهام أن التصميم الناجح يجب أن يكون أكثر من مجرد حل عملي، بل يجب أن يحقق انسجاماً بين الوظيفة والجماليات، مع الحفاظ على القدرة على تعزيز التفاعل المجتمعي، فإن هذا المبدأ أصبح حجر الأساس في تطوير جميع النماذج اللاحقة للمشروع.
كما ذكرت سابقاً أن فكرتي تكمن في إنشاء مزيج بين المبنى والجسر، ولبدء تكوين فكرة عما سأقوم بتصميمه قمت برسم بعض الرسومات التوضيحية لما كنت أبحث عنه من حيث الوظائف في المركز المجتمعي والجسر، وبما أن هدفي الرئيسي في هذا المشروع هو ربط الناس ببعضهم البعض، فقد تم تصميم كل من الجسر والمركز المجتمعي بأسلوب يراعي احتياجات الناس والمجتمع.
المركز المجتمعي
في الصورة اليمنى يمكنك رؤية الرسم النهائي للمبنى المجتمعي، ومن بين جميع الميزات الموضحة في الرسم يعتبر الشكل العام للمبنى الأكثر أهمية، حيث قد قررت أن يعمل المبنى كنقطة تقاطع للجسور الثلاثة العائمة (بنظام البونتون)، وويمثل هذا التقاطع للجسور الترابط بين أفراد المجتمع الذين يشتركون في استخدام المبنى، ونتيجة لهذا التقاطع ظهرت ثلاث مناطق رئيسية داخل المبنى، فقررت أن أخصص لكل قسم لوناً وسمة رئيسية تعمل على ربط الناس معاً.
وكانت هذه الأقسام بدءاً بالقسم الأحمر الذي يمثل الفنون والتكنولوجيا، وهو وسيلة رائعة لأفراد المجتمع لعرض ثقافاتهم والتعلم من بعضهم البعض، حيث أنه في هذا القسم يمكن لأفراد المجتمع استخدام أجهزة الكمبيوتر من خلال نظام التذاكر المشابه لذلك الموجود في المكتبات المجتمعية، وبالاتصال بالشبكة يمكن لأفراد المجتمع الوصول إلى مجمع من الطابعات ثلاثية الأبعاد لطباعة أي نماذج أو تصاميم قاموا بإنشائها، بالإضافة إلى ذلك يمكن لأفراد المجتمع استخدام طاولات الرسم حيث يمكنهم تصميم الأشياء باحترافية باستخدام تقنيات الرسم الكلاسيكية، وأخيراً، يمكن للأعضاء الوصول إلى مجموعة واسعة من مستلزمات الفنون بما في ذلك الطابعات، حوامل الرسم، الألوان، ومحطات التلوين.
بالإضافة إلى القسم الأحمر، يمثل القسم الأخضر الطبيعة والعلوم، مما يوفر مساحة يمكن لأفراد المجتمع من خلالها التعرف على العالم الطبيعي والاستمتاع به، حيث يوفر القسم الأخضر مساحة كبيرة يمكن لأفراد المجتمع من خلالها المشاركة في زراعة الفواكه والخضروات والنباتات المائية في العديد من أحواض الزراعة المائية، كما يضم القسم الأخضر مجموعة متنوعة من أحواض الأسماك حيث يمكن لأفراد المجتمع التعرف على الحياة البرية المحلية في هذه المنطقة، بالإضافة إلى هذه المناطق الخاصة بالطبيعة والعلوم، يضم القسم الأخضر أيضاً منطقة المرافق حيث توجد مرافق المياه والكهرباء والتكييف.
أخيراً، القسم الأزرق الذي يمثل الطعام والمأكولات، حيث يسمح لأفراد المجتمع بالتعبير عن ثقافاتهم من خلال الطعام ويوفر وسيلة للأشخاص لمشاركة ثقافاتهم وتقاليدهم مع بعضهم البعض، ويضم القسم الأزرق محطات التعلم، وهي طاولة عمل طويلة حيث يمكن لعدة أشخاص تعلم طهي أطعمة جديدة بمساعدة بعضهم البعض، بالإضافة إلى محطات التعلم هذه توجد منطقة الطهي الرئيسية مع الموقد والفرن في الجزيرة الوسطى حيث يمكن للناس أيضاً الجلوس وتناول الوجبات التي أعدوها، كما يضم القسم الأزرق مخزن المؤن وتخزين الطعام، بالإضافة إلى حمامات المركز المجتمعي.
بخلاف هذه الأقسام الداخلية يمكن تحويل الفناء الخارجي إلى مسرح في الهواء الطلق ومنطقة جلوس، وأخيراً، يضم السقف المزيد من المرافق بما في ذلك الألواح الشمسية، تنقية المياه، وسماد النفايات، وإذا لزم الأمر يمكن أن يعمل السقف أيضاً كمنطقة احتياطية حيث يمكن للأسر أو مجموعات الأشخاص تنظيم حفلات صغيرة أو اجتماعات.
آخر ميزة مهمة في المبنى المجتمعي هي الجسور المتحركة، حيث تسمح هذه الجسور المتحركة بمرور القوارب الصغيرة تحت الجسور، بالإضافة إلى ذلك تتيح هذه الجسور المتحركة فصل المركز المجتمعي عن جميع الجسور العائمة، بحيث يمكن في حالات الطقس السيء تخزين الجسور على اليابسة.
الجسر العائم (البونتون)
أثناء تصميم الجسور التي تربط بالمركز المجتمعي حرصت على الحفاظ على فكرة المجتمع والتعاون، ولإشراك المجتمع في بناء هذه الجسور قمت بتصميمها بحيث يمكن تجميعها بسهولة من قبل أفراد المجتمع أنفسهم، مما يسمح لكل فرد بالمشاركة في بناء المركز المجتمعي، ولتحقيق ذلك، يتكون الجسر من مجموعة من الطوافات العائمة الصغيرة (البونتون) التي تتصل معاً لتشكل جسراً كبيراً مرناً.
تتكون كل وحدة من هذه الطوافات الفردية من عدة براميل سعة 55 جالوناً، وثلاث ألواح خشب رقائقي (أبلكاج) مقاس 4×8 أقدام، مع بعض درابزينات الأمان، وأثناء بناء أقسام الجسر يمكن إنزالها من اليابسة إلى الماء ثم تحريكها إلى مواقعها المحددة لتجميع الجسر بالكامل، فقد تم تصميم هذا النظام ليكون بسيطاً بما يكفي لتمكين أفراد المجتمع من مختلف الأعمار والمهارات من المشاركة في عملية البناء، مما يعزز روح العمل الجماعي والانتماء المجتمعي.
قبل البدء أود أن أوضح بعض الميزات الرئيسية في منهجية تفكيري خلال الخطوات التالية من هذا الدليل، في كل خطوة تالية ستجد عناوين رئيسية مكتوبة بخط عريض تتراوح بين اثنين إلى ثلاثة عناوين، يمثل كل عنوان من هذه العناوين منهجاً مختلفاً لمعالجة المشكلة أو المهمة المطروحة.
يبدأ الأمر بعنوان "العالم الحقيقي" الذي يمثل الجانب العملي من العملية، بما في ذلك أعمال البناء والهندسة المتعلقة بالمهمة المطروحة، يوفر هذا الجانب رؤية واقعية للدليل كما يقدم نظرة متعمقة على المنهجية التي استندت إليها القرارات المتخذة في كل خطوة محددة.
يلي ذلك عنوان "CAD" الذي يمثل منهج التصميم بمساعدة الحاسوب لمعالجة المشكلة أو المهمة، حيث يوفر هذا الجانب الرقمي رؤية حول كيفية حل المشكلات أو إنجاز المهام من خلال أدوات التصميم الحاسوبي.
أخيراً، يأتي عنوان "MAYA" الذي يمثل جانب التصور (الريندر) في المشروع، حيث يعمل هذا الجانب التصوري كوسيلة لتمثيل النماذج الحاسوبية، مما يخلق صورة أو تصوراً أشمل يمكن من خلاله فهم كيفية حل المشكلات أو إنجاز المهام بشكل أوضح.
كما أود أن أشير إلى أن جميع أعمال التصميم بمساعدة الحاسوب وبعض أعمال التصور (الرندرة) تم تنفيذها باستخدام برنامج Fusion 360 (والذي سنختصره إلى F360 من الآن فصاعداً)، بينما تم تنفيذ جميع أعمال التصور (الرندرة) بعد الخطوة 14 باستخدام برنامج Maya 2023، وقد قمت باستخدام كلا البرنامجين من خلال حسابي التعليمي الشخصي في أوتوديسك، مما أتاح لي الوصول إلى الأدوات المهنية اللازمة لإنجاز هذا المشروع بدقة واحترافية.
في العالم الحقيقي
قبل البدء في تصميم المبنى أخذت في الاعتبار أولاً الأساس الذي سيرتكز عليه المركز المجتمعي والذي يجب أن يعمل كعوامة ضخمة تحمل المبنى، ولحساب عدد البراميل البلاستيكية سعة 55 جالوناً المطلوبة لجعل المبنى عائماً، قمت ببعض الحسابات الرياضية والفيزيائية الأساسية:
المعطيات:
55 × 8.3 ≈ 455 رطل/برميل
هذا يعني أن كل برميل سعة 55 جالوناً سوف يزيح حوالي 450 رطلاً من الماء، والآن أحتاج إلى معرفة الوزن التقريبي للمبنى لحساب عدد البراميل المطلوبة:
المعطيات:
200 × 5000 = 1000000 رطل = 500 طن (من الأسهل الاحتفاظ بالقياس بالرطل حالياً).
الآن أحتاج فقط إلى معرفة العدد الإجمالي للبراميل التي سأحتاج إلى استخدامها:
المعطيات:
1000000 ÷ 450 ≈ 2250 برميل
بعد تخطيط توزيع البراميل، وجدت أنه يمكن وضع حوالي 1125 برميلاً مباشرة تحت الطابق الرئيسي للمبنى، وهذا يعني أنه لتوفير مساحة للبراميل المتبقية سوف أحتاج إلى استخدام طبقتين من البراميل.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
قبل البدء في إنشاء نماذج هذه البراميل فعلياً كان علي أولاً تصميم القاعدة الأساسية لكي أتمكن من تحديد كيفية توزيع البراميل، لذا قمت بإنشاء التخطيط الأساسي قبل الشروع في نمذجة البراميل نفسها.
ولتصميم هذه الحاويات (البراميل) قمت ببساطة بإنشاء أسطوانات بمقياس 1:1 تمثل البراميل بأبعاد تقريبية تبلغ 3 أقدام في الارتفاع و2 قدم في القطر، ولم أحاول إضافة الكثير من التفاصيل لهذه الحاويات، حيث كنت أعلم أن وجود عدد كبير من البراميل المفصلة قد يؤدي إلى إثقال جهاز الكمبيوتر وتحميله بما يفوق طاقته.
بعد إضافة المساحات المناسبة لعناصر مثل المفاصل في الجسور المتحركة، قمت بتطبيق ملمس البلاستيك على النماذج داخل برنامج Fusion360 لكي أتمكن لاحقاً من تصوير (رندرة) البراميل، وعند عملية الرندرة اخترت القيام بالتصوير محلياً على جهازي (بدلاً من التصوير السحابي) حيث أن ذلك سيستغرق وقتاً أقل.
في العالم الحقيقي
القاعدة الرئيسية:
لإنشاء قاعدة المركز المجتمعي يجب استخدام مجموعة محددة من تقنيات البناء، ونظراً لأن هذه الأرضيات ستكون على تماس مباشر مع الماء فلابد من تركيب قاعدة مقاومة للماء والعفن، ولهذا السبب اخترت استخدام ألواح مقواة بألياف زجاجية (FRPs) التي تتميز بمقاومتها للماء ولا تتلف بسهولة، وبما أن هذه الألواح لا تستطيع تحمل أوزان كبيرة من الناحية الهيكلية فإنها ستكون بمثابة طبقة أساسية لحماية المواد الأخرى الأكثر عرضة للتلف الموجودة فوقها، وبعد هذه الطبقة العازلة الأولية سيتم استخدام أضلاع خشبية من الخشب الرقائقي (كما يظهر في الصورة 11) لإنشاء قاعدة قوية وإن كانت مجوفة، حيث توفر هذه الأضلاع قاعدة أقوى بكثير مقارنة باستخدام تقنيات الخشب الرقائقي (الأبلكاج) التقليدية.
أجزاء الجسر المتحرك:
لإنشاء ميزة الجسر المتحرك يجب تركيب تجهيزات المفصلات المعدنية، حيث يتكون هذا النظام من قطعتين، بحيث تثبت القطعة الأولى من المفصل المعدني (الموضح في الصورتين 4 و7) على القاعدة الرئيسية للمبنى، وبعد هذه المرحلة يمكن وضع منصات الجسر المتحرك في مكانها مع تجهيزات المفصلات الخاصة بكل منها، وبعد محاذاة جزئي المفصل يتم إدخال دبوس (بنز) من الاستانلس ستيل مزود بفتحات تزييت (يشبه الدبابيس المستخدمة في الحفارات والرافعات التي تربط المكابس الهيدروليكية بذراع الآلية)، بعد إدخال الدبوس أو البنز الرئيسي يتم تركيب دبوس التثبيت، ثم يتم تزييت الدبوس الرئيسي لضمان حركة الجسر بأقل قدر ممكن من الاحتكاك، ونظراً لأن منصة الجسر المتحرك تحتوي على براميل عائمة فلا حاجة لوجود مثبت فيزيائي، حيث سيبدأ الجسر في العوم تلقائياً بمجرد وضعه في الموضع المنخفض، وسيتم تركيب باقي تجهيزات الجسر في خطوات لاحقة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
في البداية قمت بإنشاء ملف جديد في برنامج F360، وفقمت باختيار تصميم كل من المركز المجتمعي والجسور العائمة بمقياس رسم 1:1 كامل، ولإنشاء القاعدة الرئيسية استخدمت الرسم التخطيطي المبدئي كمرجع لما أحتاج إلى رسمه في البرنامج.
للبدء في نسخ الشكل من الرسم اليدوي انتقلت أولاً إلى بيئة الرسم الثنائي الأبعاد، وهناك بدأت برسم دائرة قطرها 100 قدم، وللحصول على هذا الرقم حاولت قياس العديد من الأشياء الواقعية للعثور على الحجم الذي أعتقد أنه مناسب لمجتمعي، وبعد دراسة عدة خيارات استقر رأيي على اعتماد قطر الدوار الموجود في الحي الذي أسكن فيه كمعيار، حيث يبلغ قطره حوالي 100 قدم (30 متراً تقريباً).
وبعد رسم الدائرة شرعت في رسم ثلاث خطوط من مركز الدائرة إلى حافتها الخارجية،بزوايا 120 درجة بين كل خط والآخر، حيث أن هذه الخطوط تمثل مداخل المبنى، ثم رسمت ثلاث خطوط مماسية بطول 20 قدمًا، واستخدمت أدوات القيود (constraints) لتثبيت مراكز هذه الخطوط عند نهايات الخطوط السابقة وجعلها مماسية للدائرة.
بعد ذلك تابعت العملية برسم ثلاثة أقواس تربط نهايات الخطوط المماسية مشكلةً بذلك الشكل "ثلاثي الرؤوس" الذي كنت أبحث عنه، ثم أضفت قوساً آخر لتشكيل منطقة السطح الأمامي للمبنى.
وبالانتقال إلى بيئة النمذجة ثلاثية الأبعاد، ولأن هذا النموذج مخصص للعرض المرئي لم أقم بإضافة الأضلاع الداخلية للقاعدة (لأنها لن تكون مرئية) واكتفيت ببثق الشكل إلى السماكة المحددة.
ثم انتقلت إلى تصميم تجهيزات الجسور المتحركة ومنصاتها، ولصنع المفصلات أنشأت لوحات تثبيت (كما في الصورة 11) مع إضافة تجويف لدمج الدبوس، وقد حرصت على إضافة حواف مائلة (chamfers) لتسهيل تركيب الدبوس.
أما بالنسبة لقواعد الجسور المتحركة فبدأت بخط طوله 20 قدمًا وآخر 8 أقدام مع خط فاصل عمودي بينهما، ويعود سبب اختيار 8 أقدام لنهاية الجسر إلى تسهيل عملية بناء الجسور العائمة من خلال جعل العرض مطابقاً لقياس ألواح الخشب الرقائقي (4×8 أقدام).
وبعد إكمال تجهيزات وقاعدة جسر واحد قمت باستخدام أداة النمط الدائري (circular pattern) لنسخها للجسور الأخرى، ومع تزايد عدد المكونات بدأت بتنظيم جميع الأجزاء في مجموعات ومكونات منفصلة مع التأكد من فصل الجسور المتحركة عن القاعدة الرئيسية لتمكين إنشاء وصلات بينها.
أخيراً قمت باستخدام دبوس التوصيل كنقطة مرجعية لإضافة وصلة بزاوية توقف 30 درجة، مما يضمن حركة سلسة ومحددة للجسور عند الفتح والإغلاق.
في العالم الحقيقي
الجدران الملونة:
يعتمد تصميم المنصة العائمة ثلاثية الأطراف على الجدران الخارجية والداخلية الحاملة بدلاً من الأعمدة التقليدية لدعم السقف، ونظراً لموقع المركز المعرض للهواء الشديد يجب أن تتمتع هذه الجدران بمقاومة استثنائية وقوة تحمل عالية، حيث يتطلب قانون البناء في منطقتي ألا يتجاوز انحراف الجدران الخارجية تحت تأثير رياح الأعاصير 1/360 من القدم (كما يظهر في الصورتين 7 و8).
ولتحقيق هذه المواصفات سيتم استخدام مزيج من الطوب الإسمنتي (البلوك) والإسمنت لإنشاء الجدران الملونة (بالأحمر والأخضر والأزرق)، وسوف يتم بناء هذه الجدران فوق القاعدة الأساسية باستخدام مراسي حديد التسليح لتثبيتها بشكل آمن، بالإضافة إلى ذلك سيتم صب طبقة إسمنتية أسفل الجدران وداخل القاعدة، حيث يضمن ذلك ثبات الهيكل في الظروف الجوية القاسية
أما فيما يخص دعم السقف، فإن هذا النظام يوفر:
وفي النهاية يتم تركيب مراسي خاصة في جدران الطوب الإسمنتي لتركيب الجدران الزجاجية لاحقاً، والجدير بالذكر أنه تصميم الجدران الداخلية الحاملة لابد أن نأخذ في الاعتبار توزيع الأحمال بشكل متوازن
الجدران الزجاجية:
كما أشرت سابقاً، تشترط مواصفات قانون البناء في المنطقة التي أسكن بها ألا يتعدى انحراف جميع الجدران الخارجية في المبنى نسبة 1/360 من القدم عند تعرضها لرياح أعاصير قوية، وهذا المتطلب يفرض بالضرورة استخدام جدران زجاجية عالية المقاومة قادرة على تحمل ظروف الأعاصير الشديدة.
ولضمان تحقيق هذه المواصفات الدقيقة تم تطوير نظام إنشائي متكامل للجدران الزجاجية، حيث يعتمد هذا النظام على هيكل داعم داخلي مصنوع من مواد متطورة مقاومة للتآكل، مع التركيز على استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ (الاستانلس ستيل) عالي الجودة، حيث يقوم هذا الهيكل الداعم بعدة وظائف حيوية تشمل توفير الدعم الإنشائي المستمر وتوزيع الضغوط والأحمال بشكل متوازن على كامل المساحة الزجاجية، والحد من أي انحرافات محتملة عند التعرض لأقصى درجات الضغط الناتج عن الرياح العاتية.
يتم تركيب الألواح الزجاجية وفق نظام تثبيت ثنائي المستوى يجمع بين التقنيات الميكانيكية والكيميائية، حيث تستخدم مسامير تثبيت مصنوعة خصيصاً من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات مواصفات قياسية عالية يتم تركيبها بدقة وفق مخطط إنشائي محسوب، حيث تكمل هذه المسامير مواد لاصقة سيليكونية إنشائية متخصصة، حيث سيوفر ذلك دعمًا إضافيًا من خلال تثبيت الزجاج بإحكام على الإطار ومنع أي إزاحة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لإنشاء الجدران الملونة بدأت بتشكيل رسم جديد والعودة إلى بيئة الرسم الثنائي الأبعاد، وفي البداية قمت بإسقاط مخطط الأرضية الداخلية لتحديد المواقع المطلوبة للجدران بدقة، وبعد إسقاط الأرضية شرعت في إزاحة المحيط الخارجي للأرضية بمقدار 8 بوصات لتشكيل الخطوط العريضة للجدران الخارجية.
بعد إكمال الرسم الأساسي للجزء السفلي من الجدار تطلبت عملية التصميم إنشاء رسم علوي مزاح قليلاً لتحقيق الشكل المنحني للجدار (كما هو موضح في الصورتين 9 و10)، ولتنفيذ هذه الخطوة قمت باتباع التسلسل التالي: أولاً قمت بإنشاء مستوى جديدا يبعد 15 قدم عن الأرضية (لضمان وضع الرسم في الجزء العلوي من الجدار)، ثم قمت بإسقاط نفس الرسم الذي أنشأته سابقاً على هذا المستوى الجديد، وأخيراً قمت بإزاحة الرسم بأكمله بمقدار قدم واحد تقريباً.
ولربط هذين الرسمين (السفلي والعلوي) قمت باستخدام أداة "Loft" التي تتيح إنشاء سطح متدرج بين الرسمين، وبعد إنشاء الجدار الخارجي الملون قمت باستخدام خاصية "المرآة" (Mirror) لإنشاء نسخة معكوسة منه، مما نتج عنه زوج من الجدران الملونة يشكلان قمة واحدة من قمم المبنى الثلاث.
ولإكمال جميع الجدران الملونة قمت باستخدام أداة "النمط الدائري" (Circular Pattern Tool) لتكرار مكونات الجدران حول مركز المبنى، ثم اتبعت نفس العملية الدقيقة لإنشاء الجدران الزجاجية مع الحرص على استخدام نفس مقدار الإزاحة الرأسية لضمان توحيد انحناءات الجدران.
أما بالنسبة للجدران الداخلية المستقيمة فقد اتبعت منهجية أبسط، حيث قمت بإنشاء رسم جديد ورسومات منفصلة لكل جدار داخلي في المبنى، وفي هذه الحالة لم أستخدم أداة "Loft" نظراً لاستقامة الجدران الداخلية، واعتمدت بدلاً من ذلك على أداة "البثق" (Extrude Tool) لإنشاء الجدران مباشرة من الرسومات الثنائية الأبعاد.
في العالم الحقيقي
يتم إنشاء السقف بطريقة مشابهة لإنشاء القاعدة الأساسية، حيث يتكون من هيكل خشبي مدعوم بأضلاع داخلية لزيادة متانته الإنشائية، ولكن في هذه الحالة يتم ملء التجاويف الداخلية للسقف برغوة أو فوم عازل نظراً لقدرة الحرارة على التسرب عبر السقف بسهولة أكبر مقارنة بالقاعدة، حيث ستعمل هذه المادة العازلة على الحفاظ على برودة المبنى خلال الأيام المشمسة..
في عملية البناء الفعلية يتم تجميع السقف بالكامل أولاً ثم يتم رفعه وتركيبه في مكانه باستخدام رافعة، ولكن قبل رفع السقف يتم تثبيت حوامل تركيبية عليه، مع ترك أسياخ حديد التسليح مكشوفة على الجدران الخارجية والداخلية الحاملة، وأثناء عملية رفع السقف يقوم العمال بمحاذاة الحوامل التركيبية في السقف مع أسياخ الحديد المكشوفة في الجدران.
بعد تحقيق المحاذاة الدقيقة يتم لحام الحوامل التركيبية بأسياخ الحديد لتشكيل وصلة إنشائية قوية وآمنة.
وأخيراً، بعد اكتمال تثبيت السقف يتم استخدام مواد سيلكونية عازلة لضمان إحكام إغلاق الفراغات بين السقف والجدران المجاورة، مما يمنع تسرب الهواء والماء.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لإنشاء السقف قمت ببدء رسم جديد والعودة مرة أخرى إلى بيئة الرسم الثنائي الأبعاد.
في البداية قمت بإسقاط المحيط الخارجي للجدران الخارجية للحصول على الخطوط الأساسية للتشكيل، ثم قمت بعمل إزاحة لهذا الإسقاط بمقدار (2 قدم) لضمان وجود بروز كافي في السقف، مما يوفر مساحة أكبر للظل والتغطية لمنطقة السطح الخارجي للمبنى.
بعد ذلك قمت باستخدام أداة البثق (Extrude) لتحويل هذا الرسم الثنائي الأبعاد إلى مكون سقف ثلاثي الأبعاد، ولضمان الوظيفية الكاملة للتصميم عدت إلى بيئة الرسم مرة أخرى لإضافة تجويف في منتصف السقف حتى يسمح بمرور الدرج المؤدي إلى السطح العلوي للمبنى.
أما بالنسبة لدعامات الجسور المتحركة الرئيسية فقد تطلبت العملية إنشاء رسم منفصل يغطي المناطق المحددة لموقع هذه الدعامات، وبعد الانتهاء من الرسم قمت بعملية بثق لهذه المناطق، ثم استخدمت أداة النمط الدائري (Circular Pattern Tool) لتكرار نفس العملية بدقة على كل قسم من أقسام الجسور المتحركة الثلاثة، مما يضمن التوحيد الكامل في التصميم والتوزيع المتناسق للقوى الإنشائية.
في العالم الحقيقي
لإضافة المداخل إلى المبنى يتم أولاً تركيب إطارات زجاجية محيطة بكل مدخل، والتي سيتم تثبيت الأبواب عليها لاحقاً، وبعد تركيب هذه الإطارات يتم تجميع وتثبيت تجهيزات الأبواب على الحواف الخارجية للإطارات الزجاجية.
وبالإضافة إلى الأبواب الأساسية يتم تركيب شريط عازل من المطاط المقاوم لجميع الظروف الجوية (مشابه لذلك المستخدم في أبواب السيارات) حول محيط الأبواب، حيث يعمل هذا الشريط على تحقيق عزل كامل للمبنى ضد تسرب المياه مع الحفاظ على الكفاءة الحرارية للمساحات الداخلية.
وتماشياً مع متطلبات ذوي الإعاقة حرصت على تنفيذ المواصفات التالية للتصميم:
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
في هذه المرحلة المتقدمة من التصميم قمت بتركيز جهودي على نمذجة نظام المداخل الرئيسية للمبنى باستخدام منهجية ذكية تعتمد على إنشاء مدخل رئيسي واحد ثم تكراره، فبدأت العملية بالانتقال إلى مساحة الرسم ثنائي الأبعاد حيث أنشأت رسمًا تفصيليًا جديدًا للإطار الزجاجي المحيط بكل مدخل.
وبما أن هذا الإطار الزجاجي يعتبر جزءًا لا يتجزأ من النظام الإنشائي للجدار الخارجي، فقد طبقت نفس التقنية الهندسية الدقيقة التي استخدمتها سابقًا في تصميم الجدران المنحنية، فقمت أولاً برسم المقطع السفلي للإطار بدقة متناهية، ثم أنشأت مقطعًا علويًا مماثلاً ولكن مع إزاحة مقدارها قدم واحدة (حوالي 30 سم) باستخدام أداة الإزاحة (Offset Tool)، ولربط هذين المقطعين وإنشاء الشكل المنحني ثلاثي الأبعاد قمت باستخدام أداة الربط المتقدمة (Loft Tool) التي تتيح إنشاء أسطح معقدة بين المقطعين مع الحفاظ على الانتقال السلس بينهما.
وبعد اكتمال نموذج الإطار الزجاجي، انتقلت إلى مرحلة تصميم تجويف الأبواب، حيث أنشأت رسمًا تفصيليًا جديدًا يحدد بدقة موقع ومساحة الفتحات المخصصة للأبواب مع مراعاة كافة المقاسات والفراغات اللازمة لحركة الأبواب، ثم باستخدام أداة البثق (Extrude Tool) قمت بتحويل هذا الرسم المسطح إلى تجويف ثلاثي الأبعاد داخل الإطار الزجاجي، ثم استخدمت نفس الرسم الأساسي لإنشاء نماذج الأبواب نفسها عن طريق عملية بثق منفصلة مع ضبط السماكات والتفاصيل الهندسية بدقة.
بعد ذلك اتبعت عملية تصميم متعددة المراحل لنمذجة المقابض، حيث بدأت بإنشاء أسطوانتين صغيرتين تمثلان القواعد، ثم أسطوانة أطول لربطها معًا، وقد حرصت على أن تكون جميع الأبعاد متناسبة مع المواصفات الإنسانية وقياسات اليد البشرية، مع ترك مسافات كافية بين المقبض وسطح الباب لضمان الراحة أثناء الاستخدام.
وبعد اكتمال تصميم المدخل الأول بكافة تفاصيله، استخدمت أداة النمط الدائري المتقدمة (Circular Pattern Tool) لتكرار النموذج الكامل حول مركز المبنى، مما وفر لي ثلاثة مداخل متطابقة تمامًا في كافة التفاصيل والمواصفات، فإن هذه التقنية قد وفرت الوقت وضمنت الدقة المتناهية في التطابق بين جميع المداخل، وأثناء هذه المرحلة تركت مساحات ومواقع محددة مسبقًا لتركيب التجهيزات الكهربائية والمقابض المتوافقة مع معايير حقوق ذوي الإعاقة، والتي سيتم تفصيلها في مراحل لاحقة من المشروع، كما قمت بحساب كافة الفجوات والفراغات اللازمة لحركة الأبواب وتوسع المواد بسبب الحرارة، مع تطبيق معايير السلامة الهيكلية في كل خطوة.
في العالم الحقيقي
قبل تركيب درابزين السطح العلوي لابد من إنشاء السلالم المؤدية إليه، حيث تبدأ عملية تركيب السلالم ببناء جدار مجوف داخلي مع التأكيد أن هذا الجدار ليس حاملاً وإنما يتم صنعه باستخدام نفس تقنيات الألواح الخشبية الرقائقية (الأبلكاج) والأضلاع الداعمة المستخدمة في القاعدة والسقف.
بعد تثبيت الجدار المجوف يتم تركيب درجات السلم الخشبية بمسافات عمودية تبلغ 7 بوصات (17.8 سم) بين كل درجة والتي تليها على المحور الرأسي (Z-axis)، مع عمق 11 بوصة (28 سم) لكل درجة، وذلك تماشياً مع متطلبات قانون البناء في منطقتي والمتعلق بدرج السلالم ومداس الدرج.
بعد اكتمال تركيب درجات السلم يتم إضافة درابزين السلم المصنوع من مزيج من الخشب والزجاج جنباً إلى جنب مع الألواح الجانبية، أما بالنسبة لدرابزين السطح العلوي نفسه فسيكون مصنوعاً بالكامل من الزجاج المقاوم للأعاصير، وهو نفس النوع المستخدم في جدران المبنى الزجاجية.
مواصفات درابزين السطح العلوي:
يتكون الدرابزين من ثلاث قطع رئيسية، وهي عبارة عن قطعة واحدة لكل جانب من جوانب المبنى الثلاثة، ويتم تجميع هذه القطع باستخدام نفس أنواع المراسي والمواد السيلكونية العازلة المستخدمة في تركيب الجدران الزجاجية السابقة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية التصميم بإنشاء رسم جديد والعودة إلى بيئة الرسم ثنائي الأبعاد، حيث قمت أولاً بتحديد الخطوط العريضة للجدار الاستنادي الخاص بالسلالم، وبعد ذلك قمت باستخدام أداة البثق لتمديد هذا الجدار حتى يصل إلى ارتفاع السقف المحدد مع مراعاة جميع المقاسات والتفاصيل الإنشائية اللازمة، وبمجرد اكتمال عملية البثق قمت باستخدام سطح الجدار الحالي لتقسيم الشكل الممتد والحصول على الهيئة النهائية للجدار الاستنادي، مما يضمن دقة التصميم وتكامله مع باقي العناصر الإنشائية.
ثم انتقلت بعد ذلك إلى مرحلة تصميم درجات السلالم، حيث أنشأت رسمًا تفصيليًا جديدًا على سطح الجدار لتحديد أبعاد كل درجة بدقة متناهية، فقد استخدمت أداة النمط المستطيل لضمان ثبات عمق كل درجة وانتظام ارتفاعها وفق المعايير المطلوبة مع الحفاظ على التوزيع الهندسي الدقيق لكافة الدرجات، وقد تم حساب كل هذه الأبعاد بناءً على متطلبات قانون البناء في منطقتي مع مراعاة عوامل الراحة والأمان للمستخدمين.
أثناء عملية التصميم حرصت على إنشاء اللوح الجانبي الذي يربط جميع الدرجات معًا، بالإضافة إلى تصميم الدرابزين الزجاجي المزود بمقابض خشبية عالية الجودة، حيث تم اختيار المواد بعناية لضمان التوافق بين المكونات المختلفة مع الأخذ في الاعتبار المتانة والجماليات وسهولة الصيانة، أما بالنسبة لدرابزين السطح العلوي فقد استخدمت نفس شكل الجدران الخارجية كأساس للتصميم، حيث قمت بنسخ الجدران السفلية وتعديل أبعادها باستخدام أداة التحجيم لضبط الارتفاع بما يتناسب مع مواصفات الدرابزين.
ولاستكمال إجراءات السلامة قمت بإضافة درابزين إضافي حول الفتحة التي يمر عبرها السلم لمنع أي خطر محتمل للسقوط، وقد تم تصميم هذا الدرابزين وفق المعايير الدولية، مع مراعاة الارتفاعات والمسافات الموصى بها لضمان أقصى درجات الأمان.
في العالم الحقيقي
لضمان سلامة السطح السفلي يجب تركيب درابزين وطوافات إنقاذ، وسوف يتم تصنيع درابزين السطح من عوارض خشبية معالجة بالضغط مقاس 6×6 بوصات، وكابلات استانلس ستيل بسمك 1 بوصة، وقبل بدء عملية التركيب يتم حفر 5 ثقوب بقطر 1 بوصة في كل عارضة خشبية لتمرير الكابلات، وبعد الانتهاء من الحفر يتم تثبيت العوارض الخشبية حول محيط السطح على مسافات متباعدة كل 4 أقدام باستثناء الجزء الأوسط من السطح المخصص لشاشة عرض المسرح الخارجي.
وبعد تثبيت العوارض الخشبية يتم تمرير الكابلات الفولاذية أو الاستانلس ستيل عبر الثقوب المحضرة وتثبيتها بإحكام عند نهايتي الدرابزين، وبمجرد اكتمال تركيب الدرابزين في الجزء الأمامي من السطح يتم تثبيت 4 أطواق النجاة على مسافات متباعدة كل 25 قدماً.
أما بالنسبة للأجزاء التي تربط القسم الأزرق بالأخضر والأخضر بالأحمر فلن يتم تركيب درابزين فيها لأنها ليست مخصصة لاستخدام أفراد المجتمع، ولكن سيتم تركيب بوابات لإغلاق هذه المناطق ومنع الوصول إليها، مع السماح لفرق الصيانة بالدخول عند الحاجة، ويتم اختيار مواد البوابات بعناية لتتناسب مع التصميم العام مع ضمان متانتها وكفاءتها في تأمين المنطقة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية تصميم درابزين السطح السفلي بإنشاء رسم جديد في بيئة العمل ثنائية الأبعاد، وكانت أول خطوة قمت بها هي عمل إزاحة لمحيط السطح بمقدار نصف قدم (حوالي 15 سم) للحصول على الخط المركزي الذي سوف يسير عليه الدرابزين، وبعد ذلك قمت برسم العارضة الخشبية الأولى بمقاس 6×6 بوصات في منتصف السطح، وذلك لتمكني من استخدام ميزة النمط الدائري لإنشاء بقية العوارض الخشبية دفعة واحدة وبشكل متناسق.
بعد إنشاء جميع العوارض الخشبية المطلوبة، قمت بحذف التخطيطات غير الضرورية بما في ذلك العوارض الواقعة في المنطقة المخصصة لشاشة المسرح الخارجي، ثم انتقلت إلى بيئة النمذجة ثلاثية الأبعاد حيث قمت ببثق هذه العوارض إلى ارتفاع 36 بوصة (حوالي 91 سم)، وهو الارتفاع القياسي المناسب لدرابزين السلامة.
ولتصميم الكابلات الاستانلس ستيل قمت بإنشاء رسمًا جديدًا على سطح العارضة الخشبية الأولى، حيث رسمت 5 دوائر متساوية التباعد بقطر 1 بوصة (2.5 سم)، وباستخدام أداة المسح (Sweep Tool) قمت ببثق هذه الدوائر على طول الخط المركزي للدرابزين، مما أنتج الكابلات الفولاذية التي تمر عبر جميع العوارض الخشبية.
أخيرًا، أضفت أطواق النجاة الأربعة وحواملها على العوارض الخشبية، مع الحرص على ترك مسافة 25 قدمًا (7.6 مترًا) بين كل طوق إنقاذ وآخر.
في العالم الحقيقي
بعد اكتمال الهيكل الإنشائي للمبنى وتأمينه بالكامل حان الوقت لبدء تركيب التشطيبات الداخلية والخارجية للأرضيات، وكذلك تشطيب السقف وأرضية السطح العلوي، حيث تبدأ العملية من الداخل فيتم تركيب أرضيات من الحجر الصناعي ذات الطراز الصناعي، والتي يتم صقلها بعد ذلك للحصول على سطح نهائي مشابه للأرضيات الموجودة في المتاجر الكبيرة، حيث توفر هذه الأرضيات متانة عالية ومقاومة للاحتكاك مع الحفاظ على المظهر الجمالي.
وبالانتقال إلى السطح الخارجي يتم أولاً تغطيته بطبقة من القماش المشمع المقاوم للحرارة والماء، وذلك لحماية الهيكل الخشبي الأساسي من تأثيرات الأمطار ودرجات الحرارة المرتفعة، وبعد تركيب هذه الطبقة العازلة يتم تثبيت ألواح الأرضية المركبة فوقها وتأمينها بشكل محكم لمنع تطايرها في حالات الرياح العاتية المصاحبة للأعاصير، ويتم اختيار هذه الألواح بعناية لتكون مقاومة للعوامل الجوية ومتوافقة مع معايير السلامة.
أما بالنسبة لسقف المبنى فيتم تطبيق نفس الإجراءات حيث يتم تغطيته أولاً بطبقة القماش المشمع الواقية، ثم يتم تركيب بلاط خرساني مقاوم للماء، وبعد ذلك يتم اختيار لون هذا البلاط ليكون رمادي فاتح مائل إلى الأبيض، وذلك ليعكس أكبر قدر ممكن من حرارة الشمس خلال فصل الصيف الطويل في المنطقة التي أسكن بها، مما يساهم في الحفاظ على برودة المبنى وتقليل استهلاك الطاقة اللازمة للتبريد.
وفي هذه المرحلة تبقى منصات الجسر المتحرك في حالتها الأساسية البسيطة، حيث سيتم التعامل مع تشطيباتها النهائية خلال مرحلة تركيب المرافق والخدمات الخاصة بالجسر، ويتم تنفيذ جميع هذه العمليات وفقاً لأعلى معايير الجودة، مع مراعاة التوازن بين المتانة والكفاءة الوظيفية من جهة، والمظهر الجمالي من جهة أخرى.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
من وجهة نظر التصميم بمساعدة الحاسوب، وبما أن جميع العناصر الهيكلية الرئيسية قد اكتملت بالفعل (مثل السقف وأرضية السطح الخارجي والأرضيات الداخلية)، فقد اقتصر العمل المطلوب على تعديل الخصائص البصرية لهذه العناصر لتعكس المواد التشطيبية النهائية، فبدأت العملية بتحديد كل مكون على حدة وتطبيق الملمس المناسب له وفقاً للمواصفات المحددة في العالم الواقعي.
قبل البدء في تصميم التقسيمات الداخلية حرصت أولاً على التخطيط الدقيق لوظيفة كل منطقة داخل المبنى، فبدأت بتحديد محتويات المنطقة الزرقاء حيث سيتم تخصيص الغرفة العلوية لتخزين المؤن والثلاجات ومعدات المطبخ وأدوات المائدة، أما الغرفة السفلية في المنطقة الزرقاء فسوف تضم دورة مياه مجهزة وفق متطلبات قانون ذوي الإعاقة مع منطقة مخصصة لتغيير حفاضات الأطفال، وفي مركز المنطقة الزرقاء سيتم تركيب جزيرة المطبخ التي تحتوي على مواقد الطهي ومنطقة للجلوس وطاولة عمل خلفية.
بالانتقال إلى المنطقة الخضراء، تم تخصيص الغرفة العلوية لجميع مرافق التكييف والتهوية، بينما ستشغل الغرفة السفلية المعدات الكهربائية ومرافق المياه، ويقع في مركز المنطقة الخضراء أحواض الزراعة وخزانات المياه، أما المنطقة الحمراء فسيتم تخصيص الجدار الجانبي الأيسر منها لمجمع الطابعات ثلاثية الأبعاد، مع وضع مكاتب التصميم والتقنية في المنطقة الخلفية، وتوزيع مستلزمات الرسم على الطاولات المختلفة.
ملاحظة مهمة قبل المتابعة: جميع عمليات التصيير أو الرندرة من هذه النقطة فصاعداً سيتم إجراؤها باستخدام برنامج مايا ما لم أذكر خلاف ذلك، حيث سيبدأ هذا التجسيد بعرض نماذج خارجية متنوعة (مثل الأطباق، وأدوات المطبخ، والنباتات)، وهذه النماذج مأخوذة من مكتبة بلندر كيت (Blender Kit) المجانية التي توفر نماذج ثلاثية الأبعاد ومواد مخصصة لبرنامج بلندر (حيث قمت باستخدام بعض الأكواد البسيطة من جيت هاب GitHub لتكييف هذه الإضافة المجانية للعمل مع برنامج مايا).
تستخدم مكتبة بلندر كيت تراخيص المشاع الإبداعي (CC0) بدون حقوق محفوظة، وتراخيص خالية من الرسوم الملكية لجميع الأصول في مكتبتها، وهذه التراخيص تسمح لأي شخص باستخدام الأصول دون الحاجة إلى ذكر المصدر طالما لم يتم إعادة بيع هذه الأصول نفسها، ولكن لابد من الإعتراف بالجميل لكل من ساهم في هذا العمل ولأصحاب التصاميم الأصلية للنماذج المستخدمة في هذا المشروع من جميع النباتات في المنطقة الخضراء وكراسي المكاتب والطابعات ثلاثية الأبعاد والطاولات وأدوات الإنارة وأحواض المطابخ والحمامات والديكورات وغير ذلك الكثير.
في العالم الحقيقي
لبدء تجهيز المساحات الداخلية يجب تركيب أنظمة التكييف والتهوية (HVAC)، حيث أنه في هذا المشروع سيتم تركيب نظامين رئيسيين يعملان بالتزامن، حيث سيعمل النظام الأول على توفير التدفئة والتبريد للمنطقة الزرقاء ونصف المساحة الحمراء، بينما سيهتم النظام الثاني بخدمة المنطقة الخضراء والنصف المتبقي من المساحة الحمراء.
أما بالنسبة لغرفة المرافق المخصصة لأنظمة التكييف، سيتم تركيب وحدتي HVAC الداخليتين مع غلاية بقدرة 40 كيلوواط، ونظرًا لأن الغلاية سوف تخدم وحدات التكييف فقط ولن يتم استخدام الماء الساخن خارجيًا، فسيتم اعتماد نظام دائرة مغلقة لتشغيل الوحدتين معًا، كما سيتم تمديد خطوط المبرد من وحدات التكثيف الخارجية لتمر عبر السقف وتوصيلها بكلتا وحدتي التكييف.
كما سيتم تركيب أسلاك عالية الجهد وصندوق قواطع كهربائية منفصل لتشغيل وحدات التكييف والمرجل أو الغلاية، وبما أن الكهرباء ستأتي من الألواح الشمسية فسيتم توصيل صندوق القواطع بغرفة المرافق الأخرى المسؤولة عن التوصيلات الكهربائية الرئيسية.
أيضًا سيتم تركيب قنوات الهواء عبر الأضلاع الداخلية للسقف وتوصيلها بأنظمة التكييف، وقد صممت هذه القنوات بعناية لضمان توزيع متساوي للهواء المكيف في جميع أجزاء المبنى، مع مراعاة كفاءة استهلاك الطاقة والحد من الضوضاء.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية تصميم نظام التكييف والتهوية (HVAC) باستخدام برنامج CAD برسم شكل مستطيل بسيط في بيئة الرسم ثنائي الأبعاد، ثم استخدمت أداة البثق لإنشاء الهيكل الأساسي لوحدة التكييف، وبعد ذلك قمت بإضافة حواف مائلة إلى الجزء العلوي من الوحدة لتحديد المساحة المخصصة لتركيب ملفات المبخر، مع مراعاة الأبعاد الدقيقة وخصائص التصميم التي تضمن كفاءة أداء النظام.
انتقلت بعد ذلك إلى مرحلة تصميم مجاري توزيع الهواء، حيث قمت بإنشاء مستطيل أصغر قليلاً من الهيكل الأساسي وبثقته لإنشاء القناة الهوائية الرئيسية التي ستتجه نحو السقف، وبالنسبة لتصميم الغلاية (المرجل)، فقد اعتمدت على إنشاء شكل أسطواني أساسي تم بثقه ليمثل حوالي ثلثي ارتفاع وحدة التكييف الرئيسية، مع تدوير الحواف العلوية والسفلية بعناية لتحقيق الشكل الانسيابي الذي يشبه الخزانات الصناعية الحقيقية.
في مرحلة تصميم نظام الأنابيب بدأت برسم أسطوانة صغيرة على السطح العلوي للغلاية، ثم رسمت خطاً مماساً للوجه الدائري لتلك الأسطوانة، ثم استخدمت هذا الخط كمحور رئيسي لإنشاء الانحناءات بزاوية 90 درجة باستخدام أداة التدوير المتقدمة، مع تكرار هذه العملية بدقة لإنشاء نظام الأنابيب المتكامل بما في ذلك خطوط نقل المبرد ووصلات التوصيل الفرعية.
بعد ذلك قم بإضافة التحذيرات الأمنية باستخدام أدوات النص المتخصصة لرسم رموز الخطر الكهربائي، مع إنشاء رمز البرق يدوياً لتحقيق الوضوح المطلوب في التحذيرات، وبعد اكتمال تصميم الوحدة الأولى قمت باستخدام خاصية النسخ لإنشاء الوحدة الثانية المجاورة مع الحفاظ على نفس المواصفات والدقة الهندسية.
تصميم الصندوق الكهربائي ومسارات التمديدات تطلب إنشاء شكل مستطيل أساسي مع إضافة تجويف داخلي محكم لتمثيل الباب والمقبض، وقد استخدمت أداة المسح المتقدمة مع مقطع الحائط الدقيق لإنشاء مسارات التمديدات الكهربائية التي تتناسب مع التصميم الإنشائي للمبنى، مع مراعاة ترك مسافات كافية لعمليات الصيانة والتطوير المستقبلية.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بدأت عملية تصيير أو رندرة الغرفة باستيراد مجموعة أنظمة التكييف والتهوية (HVAC) مع الجدران الحمراء والسقف فقط، وذلك بهدف توفير ذاكرة بطاقة الرسوميات (GPU VRAM) وتسهيل عملية التصيير على جهاز الكمبيوتر.
في البداية قمت بتطبيق المواد على الغرفة نفسها، حيث أضفت ملمساً يشبه الخرسانة أو المونة على الجدران مستخدماً عقدة التدرج اللوني (ramp node) لتغيير اللون الأبيض المائل إلى الرمادي إلى اللون الأحمر كما يظهر في المشهد المصير، وبعد ذلك قمت بتطبيق نفس ملمس الخرسانة على الأرضية، لكن هذه المرة حافظت على المظهر الأصلي دون تغيير، وأخيراً قمت بإضافة ملمساً حجرياً عادياً على السقف.
ثم انتقلت إلى تطبيق الملمس المعدني على الهيكل الرئيسي لنظام التكييف والتهوية ولوحة التوزيع الكهربائية والأسطح العلوية للغلاية، وبعد ذلك أضفت مواد ملونة بسيطة إلى جسم الغلاية الرئيسي وخطوط الأنابيب والتمديدات الكهربائية، وفي الخطوة الأخيرة خصصت مواد ملونة لعلامات التحذير والإنذار المنتشرة في الغرفة.
وبعد اكتمال إعداد جميع المواد والإضاءة قمت بتصيير كل صورة بدقة 1500 عينة وبمقاس 1080 × 1920 بكسل، وخلال هذه العملية حرصت على ضبط إعدادات الإضاءة والظلال بعناية لتحقيق أقصى درجات الواقعية البصرية، مع الأخذ في الاعتبار التفاعل بين المواد المختلفة ومصادر الضوء في المشهد، وقد تم تنفيذ ذلك مع الحفاظ على توازن أداء النظام لتجنب إرهاق موارد الجهاز أثناء عملية التصيير المكثفة.
في العالم الحقيقي
بعد الانتهاء من تركيب أنظمة التكييف والتهوية، حان الوقت لتركيب المرافق الكهربائية ومواسير المياه، ولتمكين المركز المجتمعي من العمل بشكل مستقل يتم تركيب ألواح شمسية على السقف (مع إمكانية إضافتها على منصات عائمة لاحقاً) لتوفير الطاقة خلال النهار والليل، ولكن قبل تركيب الألواح الشمسية، يجب أولاً تركيب البطاريات والمواسير الكهربائية والعواكس ووحدات التحكم.
يتم تثبيت حزمة بطاريات بسعة 40 كيلوواط/ساعة وتغطيتها بطبقة سيليكون عازلة لمنع الصعق الكهربائي، حيث تقوم هذه البطاريات بتخزين الطاقة الفائضة خلال النهار لتشغيل المبنى ليلاً، بالإضافة إلى ذلك يتم تركيب عاكس شمسي لتحويل تيار البطاريات من 48 فولت تيار مستمر إلى 120 فولت تيار متردد عند استخدام الطاقة المخزنة ليلاً.
ثم يتم تثبيت لوحة توزيع كهربائية تقليدية لإدارة الوصلات الكهربائية وقواطع التيار في المبنى، أما وحدة التحكم بالألواح الشمسية فسيتم تركيبها مباشرة مع الألواح نفسها.
وبعد تركيب المرافق الكهربائية يجب تركيب مرافق المياه، وبما أن المركز لن يعتمد على مصادر المياه الطبيعية وهي مياه الشاطئ، فسيتم توفير المياه عبر نظام تنقية متكامل يعمل بتنقية مياه البحيرة التي يطفو عليها المبنى، ولضمان نقاوة المياه بنسبة 100% يستخدم المركز نظام تنقية متطور يعتمد على نظام ترشيح التناضح العكسي والأشعة فوق البنفسجية لتنقية المياه بشكل مستمر قبل دخولها إلى شبكة التوزيع الرئيسية.
وبعد مرشح التناضح العكسي يتم تركيب سخان مياه (يشبه الغلاية في غرفة مرافق التكييف)، وأخيراً يتم توزيع الوصلات الكهربائية ومواسير المياه عبر المبنى باستخدام نفس المسارات المستخدمة لقنوات التهوية في السقف، مع التأكيد على العزل الكامل لمنع أي تسربات أو تداخل بين الأنظمة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لتصميم غرفة المرافق الكهربائية والمائية بدأت العملية بإنشاء حزمة البطاريات، حيث قمت أولاً برسم مستطيل بسيط يشغل كامل الجزء الخلفي من الغرفة مع امتداده خارج الجدران، وبعد التأكد من إنشاء هذا العنصر كجسم منفصل قمت باستخدام أداة التقسيم مع اعتماد جوانب الجدار كأسطح قطع، مما سمح بتشكيل حزمة البطاريات لتتلائم تماماً مع حدود الجدران الداخلية، ثم استخدمت أداة الإزاحة لعمل حواف متباعدة بمقدار بسيط حول جوانب حزمة البطاريات، مما وفر مساحة كافية للصيانة والتعديلات المستقبلية.
في مرحلة تصميم نظام التوصيلات الكهربائية قمت بإنشاء قناة رئيسية لتمرير الكابلات السميكة التي تربط بين الألواح الشمسية على السطح وغرفة التحكم الكهربائية، وتم رسم هذه القناة كمستطيل رفيع يمتد رأسيًا من مستوى السقف حتى ارتفاع ثلاثة أقدام فوق الأرضية، وبعد اكتمال هيكل القناة انتقلت إلى نمذجة الكابلات الكهربائية نفسها، حيث بدأت برسم ثلاث دوائر متجاورة في القاعدة السفلية للقناة، ثم استخدمت أداة البثق لتحويلها إلى أسطوانات تمثل الكابلات الرئيسية.
ولإنشاء الانحناءات الطبيعية في مسار الكابلات قمت باستخدام تقنية متقدمة تعتمد على أداة التدوير مع رسم خط مماسي، مما سمح بتشكيل منحنيات دقيقة تضمن التوصيل الأمثل بين الألواح الشمسية وحزمة البطاريات والعاكس الكهربائي، ولضمان التماثل في التصميم أنشأت مستوى مرجعياً في منتصف القناة الرئيسية واستخدمته لإنشاء نسخ معكوسة من الكابلات، مما وفر نظام توصيل متوازن وكفء.
أما بالنسبة لتصميم لوحة التوزيع الكهربائية فقد اتبعت نفس المنهجية الدقيقة المستخدمة في التصاميم السابقة مع إضافة كابلات توصيل مستطيلة الشكل تتناسب مع المواصفات الفنية للنظام، ثم انتقلت بعد ذلك إلى تصميم المرافق المائية، حيث بدأت برسم دائرة صغيرة تمثل نقطة دخول المياه إلى النظام، ثم بثقها لإنشاء أنبوب التغذية الرئيسي.
بعد ذلك انتقلت إلى تصميم المنحنيات في نظام الأنابيب، ولفعل ذلك استخدمت مرة أخرى تقنية الخط المماسي وأداة التدوير لإنشاء زوايا انحناء دقيقة بمقدار 90 درجة، وهو ما يتطلبه نظام التناضح العكسي المتقدم، وتم تمديد هذا الأنبوب ليصل إلى سخان المياه الرئيسي مع مراعاة جميع معايير السلامة والكفاءة.
ولتصميم مرشحات النظام قمت برسم سلسلة من الدوائر المتداخلة مع إجراء إزاحة دقيقة بمقدار 0.05 قدم لإنشاء الفراغات الداخلية اللازمة لعملية الترشيح.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
قبل البدء في إضافة القوام لغرفة المرافق الكهربائية والمائية قمت بإزالة جميع الكائنات المستوردة سابقاً لتحرير جزء من ذاكرة الوصول العشوائي لبطاقة الرسوميات (VRAM) مع الاحتفاظ بالمبنى الرئيسي والسقف فقط، وبما أن القوام الخاص بالمبنى كان مضبوط مسبقاً من عملية التصيير السابقة، فقد ركزت على إضافة القوام للمرافق والأجهزة داخل الغرفة.
بدأت العملية بتطبيق قوام السيليكون على حزمة البطاريات، والذي سيؤدي دور العازل الكهربائي كما ذكرت سابقاً في قسم "العالم الحقيقي"، وبعد تطبيق القوام الأساسي قمت بإضافة مواد ملونة بسيطة لتمثيل علامات التحذير والإرشادات المنتشرة في أنحاء الغرفة، ثم انتقلت إلى تطبيق قوام معدنية على العناصر التالية: العاكس الكهربائي (من تيار مستمر إلى تيار متردد)، لوحة التوزيع الكهربائية، وجوانب الغلاية.
بعد الانتهاء من هذه الخطوة، قمت بتطبيق قوام السيليكون الملون على جميع الأسلاك الكهربائية داخل الغرفة لتمثيل الطبقة العازلة التي تغطيها، أما بالنسبة للأنابيب والمرشحات، فقد استخدمت قوام البلاستيك أو PVC لتعكس طبيعة المواد المستخدمة في تصنيعها.
أخيراً، قمت بتصيير جميع الصور باستخدام نفس الإعدادات المستخدمة في عمليات التصيير السابقة مع ضبط إعدادات الإضاءة والظلال لتعزيز الواقعية البصرية، وقد حرصت خلال العملية على مراعاة التفاصيل الدقيقة مثل انعكاسات الضوء على الأسطح المعدنية وتدرجات الألوان، مع الحفاظ على توازن الأداء التقني لضمان سلاسة العملية دون إرهاق موارد النظام.
في العالم الحقيقي
لضمان تجهيز المركز المجتمعي للتعامل مع حالات الطوارئ يجب تركيب أجهزة الوقاية والحماية من الحرائق، حيث نبدأ بلوحات إرشاد مخارج الطوارئ، والتي ستزود ببطاريات مكثفة عالية السعة ومقاومة للحرارة، حيث تمكنها من الاستمرار في العمل حتى في حال انقطاع التيار الكهربائي، وسوف يتم وضع هذه اللوحات في كل غرفة داخل المبنى، وكذلك على طول الممرات الواصلة بين الأقسام الرئيسية في المركز.
بالإضافة إلى ذلك سيتم تركيب أجهزة إنذار الحريق ومستشعرات الدخان في جميع الغرف والممرات، وعلى كلا الطابقين العلوي والسفلي، كما سيتم توزيع طفايات الحريق التقليدية في أنحاء المبنى مع تخصيص طفايات متخصصة للمناطق الأكثر عرضة لخطر الحرائق مثل غرف المرافق ومنطقة الطهي.
أما في غرف المرافق سيتم تركيب طفايات حريق من الفئة C التي تعتمد على ثاني أكسيد الكربون لمكافحة الحرائق الكهربائية، أما في منطقة الطهي فسوف تكون الطفايات من الفئة K القائمة على أسيتات البوتاسيوم المصممة خصيصاً لمكافحة حرائق الزيوت النباتية القابلة للاشتعال.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لم يتم تنفيذ أي أعمال نمذجة خلال هذه الخطوة.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بما أنني استخدمت نماذج أساسية من مكتبة BlenderKit، اقتصر العمل خلال عملية التصيير على تحديد موضع النماذج وضبط زوايا الكاميرا، وقد حافظت على نفس عدد العينات البالغ 1500 عينة، لكنني استخدمت مزيجاً من مقاسي الصور 1920x1080 و1080x1920 لالتقاط المشهد من زوايا مختلفة.
في العالم الحقيقي
بعد تركيب معدات السلامة يأتي دور إضافة نظام الإضاءة والمكونات الكهربائية التفاعلية في المبنى، حيث سيتم تركيب مصابيح أنبوبية LED بقوة 100 واط في جميع أنحاء المبنى مع توزيعها بمعدل كل 5 أقدام على المحور X (عمودياً على الجانب الطويل للمصباح) وكل 3 أقدام على المحور Y، وستكون هذه المصابيح موصلة بلوحة التوزيع الكهربائية الرئيسية في غرفة المرافق.
أخيرا، ستحتوي كل منطقة (الأحمر، الأخضر، الأزرق) على مفاتيح إضاءة مستقلة خاصة بها، بالإضافة إلى ذلك سيتم توزيع منافذ كهربائية في جميع أنحاء المبنى تعمل بجهد 120 فولت وبحد أقصى لشدة التيار 15 أمبير (حسب نوع قواطع الدائرة المستخدمة)، وأخيراً، سيتم تركيب مفاتيح أبواب متوافقة مع معايير حقوق ذوي الإعاقة عند جميع المداخل والمخارج.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
من بين المكونات الكهربائية الثلاثة قمت بتصميم اثنين فقط، وهما: مصباح الإضاءة ومفاتيح المدخل المتوافقة مع معايير حقوق ذوي الإعاقة، ولتصميم المفتاح بدأت برسم مستطيل بسيط لإنشاء القاعدة، ثم أضفت الحروف والرموز باستخدام صورة مرجعية لرسم شعار حقوق ذوي الإعاقة يدوياً، وأخيراً أضفت حواف مائلة لزر التشغيل، أما مصباح الإضاءة فتم تصميمه كمستطيل بسيط يمثل الهيكل الأساسي.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
لتصيير هذه المشاهد قمت بإضافة القوام المناسب للأجزاء التي صممتها وإضاءة للمصابيح، ثم بدأت بتطبيق ملمس معدني على زر شعار حقوق ذوي الإعاقة مع طلاء أزرق معدني للرسم والنص داخل الزر، ثم أضفت مادة بيضاء بسيطة لتركيبة الإضاءة، مع إضافة مصادر ضوء داخل المصباح لإضاءة المساحة المحيطة، وأخيراً، قمت بتركيب المنافذ الكهربائية باستخدام نماذج BlenderKit، مع استخدام نفس إعدادات التصيير السابقة.
في العالم الحقيقي
بدأت عملية تجهيز المنطقة الزرقاء التي تمثل المساحة المخصصة للطعام والثقافة، حيث صممت خصيصاً لتعزيز التواصل المجتمعي من خلال فنون الطهي، وقد حرصت على اختيار كل عنصر بعناية لضمان تحقيق هذا الهدف الاجتماعي المهم، وفي مركز المساحة تم تركيب جزيرة المطبخ الرئيسية التي تضم فرنين من طراز "بوش" بمواصفات عالية الجودة مع فتحتين تهوية لشفط للدخان، حيث تتصل فتحات التهوية بنظام تهوية مستقل لضمان خروج الأبخرة والروائح بشكل فعال إلى الخارج.
صممت سطح الجزيرة ببروز مدروس بعناية لإنشاء مساحة طاولة على طراز البار، مع توفير مساحة كافية للجلوس المريح تحت الجزء البارز، ثم انتقلت بعد ذلك إلى تركيب منطقة العمل الخلفية التي تشمل أسطح عمل متينة مصنوعة من مواد عالية الجودة، مع خزائن تخزين ذكية أسفل كل محطة طهي، وكل محطة طهي تم تجهيزها بمجموعة متكاملة من الأدوات الأساسية، مما يوفر بيئة تعليمية متكاملة لكل مشارك.
كما تم تخصيص مساحة جانبية للأدوات المشتركة مثل الخلاطات الكهربائية المتطورة وموازين المطبخ الدقيقة، مع توفير نظام تخزين منظم يسهل الوصول إلى جميع المستلزمات، أما مخزن المؤن فقد تم تجهيزه بعناية فائقة، حيث خصصت أقسام منفصلة للأواني الإضافية، الأدوات الاحتياطية، والأدوات الفضية، مع نظام تبريد متكامل للحفاظ على المواد الغذائية طازجة.
أما بالنسبة لقسم الحمام المصمم خصيصاً للمنطقة فقد حرصت على توفير كل سبل الراحة والنظافة، بدءاً من حوض الغسيل الواسع مع المرآة الكبيرة عند المدخل، مروراً بتركيب مرحاض عالي الكفاءة مع حامل ورق في متناول اليد، ووصولاً إلى طاولة تغيير الحفاضات المزودة بخزانة تخزين مدمجة، كما لم أغفل عن التفاصيل الحديثة مثل مجفف الأيدي من "دايسون" ذو التقنية المتطورة، مع إضافة لمسات جمالية من خلال إضاءة النيون الزخرفية التي تضفي أجواءً دافئة على المساحة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية تصميم المنطقة الزرقاء في برنامج CAD بالتركيز على العناصر الرئيسية فقط، حيث أن معظم الأغراض الصغيرة مثل الأطباق والأواني والمواد الغذائية والأجهزة تم استيرادها مسبقاً من مكتبة BlenderKit.
أولاً قمت بتصميم جزيرة المطبخ وسطح العمل الخاص بها، فقمت بإنشاء رسمًا جديدًا لشكل الجزيرة المستطيلة مع ترك فتحات مخصصة لمواقد الطهي، ثم استخدمت أداة البثق لرفعها إلى الارتفاع المناسب الذي يتوافق مع ارتفاع الموقد.
وبعد تحديد الارتفاع الأساسي انتقلت إلى تصميم البروز العلوي لسطح الجزيرة الذي سيخدم كمساحة للجلوس على طراز البار، ثم أنشأت رسمًا جديدًا على القسم العلوي للجزيرة واستخدمت أداة الإزاحة لإنشاء مساحة بارزة، ثم بثق هذا الوجه لأسفل لتشكيل سطح العمل الممتد، أما بالنسبة لسطح العمل الخلفي فبدأت برسم جديد وقمت بإسقاط محيط الجدار الزجاجي لإنشاء مساحة متوازية تتكيف مع انحناءات الجدار، ثم بثق هذا الرسم لإنشاء سطح العمل الخلفي.
أخيراً قمت بتصميم أرفف المخزن عن طريق رسم جديد على أحد الجدران الداخلية مستخدماً أداة الإزاحة لتكرار شكل الجدار مع ترك مسافة مناسبة لعمق الأرفف، وقد حرصت على تصميم الأرفف بمقاسات تتناسب مع أدوات المطبخ المختلفة مع توفير مساحات تخزين واسعة للعبوات الكبيرة.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بدأت عملية التصيير في برنامج مايا بتطبيق القوام المناسب على جميع العناصر التي تم استيرادها من برنامج فيوجن 360، ثم انتقلت إلى مرحلة استيراد الأغراض التكميلية، حيث بدأت باستيراد ملفات CAD الأصلية لفرن وموقد "بوش" وشفاطات الهواء، وبعد ذلك قمت بإضافة مجموعة متنوعة من الأواني والقدور ووضعتها على سطح الطهي.
بعد ذلك انتقلت إلى الخزانات الخلفية، فقد حرصت على تزويد كل محطة طهي بمجموعة متطابقة من الخزائن لتوحيد التصميم، ثم شرعت في تجهيز كل محطة طهي بمجموعة كاملة من الأدوات والملحقات الأساسية التي يحتاجها الطهاة، مع تكرار هذه المجموعة في جميع المحطات.
ثم أكملت تجهيز المساحة الرئيسية بإضافة الأدوات المشتركة مثل الموازين والخلاطات إلى محطة العمل الجماعية مع توزيع الكراسي حول منطقة الجلوس عند البار والمناطق العامة، ثم انتقلت إلى تخزين المخزن بمختلف المواد الغذائية والأدوات، بما في ذلك الدقيق، السكر، البقوليات، المعكرونة، الأواني، الأطباق، الأدوات الفضية، والخلاطات الكهربائية، مع إضافة ثلاجات وديب فريزر لحفظ المواد سريعة التلف.
أخيراً، قمت بتجهيز الحمام، حيث قمت بتركيب المرحاض، حامل ورق التواليت، الحوض والمرآة، مجفف الهواء من دايسون، خزانة/طاولة التغيير، والإكسسوارات الزخرفية، ولتصيير المشاهد قمت باستخدام مجموعة متنوعة من عدسات الكاميرا بمقاييس بؤرية مختلفة وأحجام صور متعددة، مع الحفاظ على 1000 عينة تصيير لكل مشهد لضمان جودة عالية مع الحفاظ على كفاءة الأداء.
في العالم الحقيقي
قبل البدء في شرح عملية الإعداد، يجدر بنا استعراض الغرض الأساسي من المنطقة الحمراء، حيث تمثل هذه المساحة منطقة مخصصة للفنون والتكنولوجيا، وهي مصممة لتعزيز الإبداع والتعاون بين الأفراد المهتمين بمختلف أشكال الفنون والمجالات التكنولوجية، ولتمكين هذه المنطقة من تحقيق مهمتها في تعزيز الإبداع والعمل الجماعي يجب تجهيزها بكل ما تحتاجه من تقنيات ومستلزمات فنية.
تبدأ عملية التجهيز بتركيب طاولة عمل كبيرة في المنطقة الخلفية تتكون من سطح عمل موحد مقسم إلى خمس أقسام، وهم كالآتي: ثلاث محطات عمل لأجهزة الكمبيوتر ومحطتين للرسم الهندسي، حيث أن كل محطة مزودة بمقابس كهربائية خاصة وكراسي مكتبية مريحة، وبعد تركيب طاولة العمل الرئيسية يتم إعداد أربع حوامل للرسم بجوار الجدار الزجاجي، مما يوفر إطلالة مريحة على المناظر الطبيعية والبيئة الخارجية لتحفيز الإبداع.
وبجوار منطقة حوامل الرسم يتم تركيب طاولة مجتمعية صغيرة مزودة بمجموعة متنوعة من الألوان واللوحات الفنية لتوفير مساحة لتجفيف اللوحات وتخزينها مؤقتاً، وبالإضافة إلى ذلك يتم تركيب ثلاثة طاولات إضافية لتوفير مساحات مخصصة للرسم والتلوين وتبادل الأفكار الإبداعية.
ثم في منطقة التخزين على يسار طاولة العمل يتم تركيب منطقة صغيرة للطابعات ثلاثية الأبعاد، مع تخصيص مساحات تخزين منظمة لكل المستلزمات الفنية والمواد الخام اللازمة لتشغيل مركز الفنون والتكنولوجيا، وأخيراً يتم إضافة خدمة الإنترنت عبر نظام "ستارلينك" المثبت في منطقة التخزين، والذي يوفر تغطية لاسلكية لكامل المبنى، بالإضافة إلى نظام طابور إلكتروني لإدارة استخدام الطابعات ثلاثية الأبعاد وأجهزة الكمبيوتر، مما يسمح بتشكيل طابور انتظار في حال كانت الأجهزة قيد الاستخدام.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
كما كان الحال مع المنطقة الزرقاء، فإن معظم النماذج في عمليات التصيير هي عناصر تكميلية مستوردة، لكن جميع الطاولات والمكاتب ومساحات التخزين تم تصميمها من البداية في برنامج فيوجن 360، حيث بدأت العملية بتصميم المكتب الكبير، فقمت برسم شكل متموج في رسم جديد لإنشاء التقسيمات الخمسة للمكتب، ثم استخدمت أداة البثق لتحويل هذا الرسم إلى هيكل المكتب الرئيسي.
ولإنشاء سطح المكتب، سوف أقوم بإعادة استخدام نفس الرسم السابق مع إضافة عملية بثق للتقسيمات الداخلية، وبعد اكتمال تصميم المكتب انتقلت إلى تصميم الطاولات على شكل كلية، حيث قمت برسم الشكل يدوياً بطريقة تحقق الاستفادة المثلى من المساحة المتاحة، مع مراعاة سهولة الحركة والوصول، ثم بثق هذا الرسم لإنشاء هيكل الطاولات النهائي.
أما بالنسبة لأرفف التخزين، فقد قمت بإعادة استخدام تصميم الأرفف الذي أنشأته سابقاً للمخزن في المنطقة الزرقاء مع إجراء بعض التعديلات الطفيفة لتتناسب مع المساحة الجديدة.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
قبل استيراد العناصر التكميلية بدأت بتطبيق القوام على الأجزاء التي صممتها في فيوجن 360، ثم قمت بتطبيق مادة باللون الأحمر الداكن على المكتب لتمثيل المنطقة الحمراء، ثم أضفت ملمساً خشبياً على سطح المكتب، وقواعد الطاولات التي على شكل كلية، والأسطح المحيطة وأرفف التخزين، مع ضبط خصائص اللمعان والتدرج اللوني لتعزيز المظهر الواقعي.
بعد اكتمال تطبيق القوام الأساسية شرعت في تزويد المنطقة بالمعدات اللازمة، ثم بدأت بمحطات الكمبيوتر، حيث استوردت نماذج ثلاثية الأبعاد دقيقة لجهاز الكمبيوتر، الشاشة، وملحقاته لكل محطة عمل، ثم كررت هذه المجموعة ثلاث مرات لملء جميع الأقسام المخصصة.
وبالنسبة لمنطقة الرسم الهندسي قمت باستيراد طاولات رسم متخصصة مع جميع الأدوات اللازمة مثل المصابيح، الأقلام، أكواب الأقلام، المساطر، الفرجار، المنقلة، وأدوات القياس الأخرى، مع تكرار هذه المجموعة بدقة.
بعد ذلك اخترت كراسي مكتبية ملونة بدرجات مميزة لتمييز كل قسم عن الآخر مع مراعاة التناسق اللوني مع التصميم العام، وفي قسم الفنون أضفت أربع حوامل رسم مع لوحات فنية جاهزة، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من الألوان، الفرش، ومستلزمات الرسم على الطاولة المجتمعية التي صممت لتكون أيضاً منطقة لتجفيف اللوحات، وقمت بتوزيع مختلف الأدوات الفنية وورق الرسم على الأسطح المتبقية والطاولات التي على شكل كلية.
ثم اختتمت المشهد بإضافة عدة طابعات ثلاثية الأبعاد إلى وحدة الطباعة ثلاثية الأبعاد مع ضبط مواقعها بدقة لتحقيق الكفاءة في المساحة، ولتصوير المشاهد النهائية قمت باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات بمقاييس بؤرية مختلفة وأحجام صور متعددة مع الحفاظ على 1000 عينة تصيير لكل مشهد.
في العالم الحقيقي
كما هو الحال في المنطقتين الزرقاء والحمراء سأبدأ باستعراض الغرض الأساسي من المنطقة الخضراء، فإن هذه المساحة تمثل منطقة طبيعية وعلمية مصممة لتعزيز التعلم والتعاون بين الأفراد المهتمين بالطبيعة والعلوم والحياة البرية المحلية، ولتمكين المنطقة الخضراء من تحقيق مهمتها يجب تركيب أحواض الزراعة المائية وخزانات الأسماك.
تبدأ العملية بتركيب أحواض الزراعة المائية المزودة بنظام ري متكامل، ويعتمد كل حوض زراعي على نظام هيدروبونيك متطور، حيث يتم تثبيت حاقن في القاعدة يقوم بتغذية المغذيات في البركة الهيدروبونية الموجودة أسفل طبقة النشارة أو وسط النمو، ثم يتم توصيل خطوط المياه بالأحواض عبر قاعدة المبنى مع توفير نظام تحكم دقيق لضمان التوزيع المتوازن للمياه والمغذيات.
بعد تركيب الأحواض يمكن لأفراد المجتمع البدء في زراعة مختلف أنواع الزهور والفواكه والخضروات والنباتات الزينة، فقمت بتصميم الأحواض بطريقة تسمح بالزراعة الجماعية والتعلم المشترك، مع توفير مساحات كافية لنمو الجذور وانتشار النباتات.
بالانتقال إلى خزانات الأسماك، يتم تركيب قواعد الخزانات وتوصيلها بمصدر مياه متدفق مع مراعاة نظام أمان يمنع اختلاط المياه مباشرة مع الخزان الرئيسي، ويعتمد النظام على خزان تخزين وسيط يقوم بخلط المغذيات والطعام قبل إطلاقها إلى الخزان الرئيسي مع صمام أحادي الاتجاه يضمن عدم رجوع المياه.
ونظراً لأن خزانات الأسماك غير متصلة بدورة المياه الرئيسية يتم تركيب خط مياه جديد لتصريف المياه من نظام الخزانات مع إعادة توصيله بالخط الرئيسي قبل مرشح التناضح العكسي لضمان تنقية المياه وإعادة استخدامها.
أخيراً، يتم تركيب الخزانات الرئيسية وملؤها بالمياه مع إضافة أسماك محلية ونباتات مرجانية مائية لتشكيل نظام بيئي مصغر، وقد تم اختيار الأنواع بعناية لضمان التوافق مع ظروف المياه ودرجات الحرارة، مع توفير نظام إضاءة متخصص يحاكي الظروف الطبيعية لنمو النباتات المائية.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
على عكس منطقتي الأحمر والأزرق فإن معظم مكونات المنطقة الخضراء تم تصميمها من البداية في برنامج فيوجن 360، حيث بدأت العملية بتصميم حوض الزراعة المركزي، فقمت برسم مخطط يحدد الجدار المركزي أولاً، ثم صممت شكل حرف U لتمكين التفاعل مع حوض الزراعة من عدة اتجاهات، وبعد ذلك قمت ببثق هذا الشكل حتى الارتفاع المحدد لوسط النمو الهيدروبوني.
لإنشاء الجدار الاستنادي لحوض الزراعة أنشأت رسمًا جديدًا على السطح العلوي وقمت بعمل إزاحة ثم بثق للوجه لإنشاء الحدود الحاجزة، ثم انتقلت بعد ذلك إلى تصميم أحواض الزراعة الأخرى، حيث بدأت برسم مستطيل بسيط مع إضافة حواف مائلة للأطراف العلوية، ثم استخدمت نفس تقنيات البثق والإزاحة لإنشاء القاعدة والجدار الاستنادي لهذه الأحواض.
وفي مرحلة تصميم أحواض الأسماك بدأت بإنشاء القاعدة الأسطوانية مع إضافة حافة مائلة للقسم السفلي، ثم قمت بعمل إزاحة للقاعدة وبثق جسم حوض الأسماك الرئيسي، وأخيراً، أضفت حافة مائلة للقسم العلوي من الأحواض، ثم كررت هذه النماذج على طول الجدار لإنشاء سلسلة متكاملة من أحواض الأسماك.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بدأت العملية باستيراد جميع العناصر المصممة في فيوجن 360 إلى مشهد مايا، ثم شرعت في تطبيق القوام المختلفة على أحواض الزراعة وخزانات الأسماك، وبالنسبة لأحواض الزراعة قمت بتطبيق ملمس خشب الألواح على الجسم الرئيسي للحوض، بينما طبقت طلاء خشبي أخضر على الجدار الاستنادي في الجزء العلوي من الأحواض، ولإكمال المظهر الطبيعي قمت بإضافة مادة تمثل وسط النمو النباتي على السطح العلوي للأحواض.
انتقلت بعد ذلك إلى تطبيق القوام على خزانات الأسماك، حيث استخدمت ملمساً خرسانياً أخضر اللون لقواعد الخزانات لتمثيل المواد الثقيلة اللازمة لدعم الوزن، بينما طبقت ملمس زجاجي شفاف على الأجسام الرئيسية للخزانات، ولإنشاء تأثير واقعي للمحتوى المائي داخل الخزانات اعتمدت على صور HDRI عالية الدقة للمحيطات تحت الماء، والتي أثبتت فعالية كبيرة في محاكاة المنظر الطبيعي للأسماك والنباتات المائية دون الحاجة لنمذجة كل عنصر على حدة.
ثم أكملت المشهد باستيراد مجموعة متنوعة من النباتات والزهور ووضعها بدقة في أحواض الزراعة المائية مع مراعاة التوزيع الطبيعي والتناسق اللوني، ولتصيير المشاهد النهائية استخدمت مجموعة من العدسات المختلفة بمقاييس بؤرية متعددة وأحجام صور متنوعة، مع الحفاظ على 1000 عينة تصيير لكل مشهد لضمان توازن مثالي بين الجودة البصرية ووقت المعالجة.
في الحياة الحقيقية
بعد الانتهاء من الديكورات الداخلية والمرافق حان الوقت للانتقال إلى الديكور والمرافق الخارجية، حيث نبدأ بتركيب الألواح الشمسية ومكثفات التكييف على السطح العلوي في الجزء الخلفي من المبنى، حيث يتم أولاً تركيب 8 صفوف من الألواح الشمسية، ثم تثبيت مكثفات وحدات التكييف بجوار الألواح الشمسية.
ولربط هذه المرافق مع نظيراتها الداخلية يجب تركيب الأسلاك والأنابيب داخل السقف، أما بالنسبة للألواح الشمسية يتم تركيب متحكم شمسي لضمان شحن وتشغيل الألواح بمستويات مناسبة، وبعد تركيب المتحكمات يتم تمرير أسلاك سميكة (كلما انخفض رقم القياس، زادت قدرة نقل الطاقة) عبر السقف إلى قناة الأسلاك الرئيسية التي تغذي غرفة الكهرباء ثم إلى حزمة البطاريات والمحول الرئيسي.
أما بالنسبة لوحدات التكييف يتم تركيب أنابيب سائل التبريد وخطوط العودة لربط المكثفات الخارجية بأنظمة التكييف في غرفة المرافق، حيث تمر هذه الخطوط عبر السقف لتصل إلى غرفة مرافق التكييف.
وبعد اكتمال تركيب المرافق ننتقل إلى تجهيز السطح السفلي، حيث يتم تركيب شاشة عرض السينما الخارجية أولاً مع تمرير الأسلاك الكهربائية إلى جهاز العرض أمام الشاشة، وبعد تركيب الشاشة يتم تثبيت مقاعد على طراز المسارح أمام منطقة العرض مع مراعاة المسافات والزوايا المناسبة لتجربة مشاهدة مثالية.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية التصميم بالسطح العلوي، حيث شرعت في نمذجة الألواح الشمسية عن طريق إنشاء مستوى جديد بزاوية ميلان محددة، وعلى هذا المستوى رسمت مستطيلاً يمثل لوحاً شمسياً فردياً في رسم تخطيطي جديد، ثم قمت ببثق هذا المستطيل لإنشاء سماكة اللوح، وبعد ذلك كررت عملية النسخ واللصق لتشكيل سلسلة الألواح الشمسية المتتالية، ولضمان التكامل مع تصميم المبنى قمت باستخدام أسطح الجدران الزجاجية كأدوات تقسيم لتشذيب الألواح الشمسية بحيث تتلائم تماماً مع الطرف الخلفي للمبنى.
ثم انتقلت بعد ذلك إلى تصميم مكونات السطح السفلي، ونظراً لأني صممت درابزين السطح السفلي مسبقاً فقد ركزت على تصميم شاشة السينما الخارجية لتملأ الفراغ المخصص في الدرابزين، كما أنشأت مستوى وسيطياً في منتصف هذا الفراغ، ثم رسمت المقطع العرضي لشاشة العرض، وباستخدام حافة السطح كمسار قمت بعملية مسح للمقطع العرضي لإنشاء الشاشة ثلاثية الأبعاد.
أما بالنسبة لمقاعد السينما فقد استخدمت نفس المستوى الوسطي لرسم المقطع العرضي للمقاعد، ثم استخدمت جدران المبنى كمسار لمسح هذا المقطع وإنشاء صفوف المقاعد المتكاملة، وقد حرصت على تصميم المقاعد بزوايا انحناء مريحة ومسافات مناسبة بين الصفوف، مع مراعاة معايير الراحة والرؤية الواضحة لشاشة العرض.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بدأت العملية بتطبيق القوام المناسب على جميع العناصر المصممة في فيوجن 360، فقمت أولاً بتطبيق ملمس الألواح الشمسية على الأجزاء الأمامية من الألواح، بينما أضفت مادة معدنية بسيطة على الإطارات الجانبية والأجزاء الخلفية، وتم اختيار هذه المواد بعناية لتعكس الخصائص الفعلية للألواح الشمسية الحقيقية، مع مراعاة التفاصيل الدقيقة مثل الخطوط الفاصلة بين الخلايا الشمسية والإطارات المعدنية.
ثم بالانتقال إلى مقاعد السينما الخارجية قمت بتطبيق ملمساً خشبياً طبيعياً على مقاعد الجلوس نفسها، بينما استخدمت مادة خشبية مطلية باللون الأزرق لإطارات المقاعد، فإن هذا التباين بين اللونين يخلق تناغماً بصرياً مع التصميم العام للمبنى، أما شاشة العرض السينمائي فقد منحتها مادة بيضاء ناصعة على السطح الأمامي مع إطار أزرق اللون، مما يضمن وضوح الصورة المعروضة وتكاملها مع المحيط.
وبعد اكتمال تطبيق القوام الأساسية قمت باستيراد نماذج وحدات تكثيف التكييف من مكتبة BlenderKit ووضعتها بجانب الألواح الشمسية مع ضبط المواقع بدقة لتعكس التوزيع العملي الفعلي، ولتصيير المشاهد النهائية قمت باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات بمقاييس بؤرية مختلفة (من العدسات الواسعة إلى المقربة) وأحجام صور متعددة، مع الحفاظ على 1000 عينة تصيير لكل مشهد لضمان جودة عالية مع الحفاظ على كفاءة الأداء.
في العالم الحقيقي
التركيب:
لتركيب معدات الجسر المتحرك يجب أولاً تثبيت المكونات الميكانيكية الرئيسية، حيث يتم أولاً تركيب أقواس الموازنة على كل جانب من الجسر المتحرك ليتم بعدها تركيب الأوزان الموازنة والمحركات، وبداخل هذه الأقواس يتم تثبيت أوزان موازنة تعمل على معادلة وزن الجسر نفسه، هذه الأوزان الموازنة تتيح لمحركات الجسر المتحرك تحريك الجسر دون الحاجة إلى رفعه فعليًا، فكل ما يتعين على المحركات فعله هو تحريك الكابلات بشكل طفيف، بينما تقوم الأوزان الموازنة وقوة الجاذبية بالباقي.
بعد تركيب الأوزان الموازنة والأقواس والمحركات، يتم تثبيت الكابلات الاستانلس ستيل التي تربط الأوزان الموازنة بالجسر على نقاط التثبيت الموجودة عليه.
أخيرًا، يتم مد الكابلات الإلكترونية والأسلاك عبر قاعدة المبنى لتوصيل الجسر المتحرك بلوحة التحكم الموجودة في غرفة المرافق.
الحسابات الفيزيائية:
المشكلة الفيزيائية الرئيسية في تصميم الجسر المتحرك هي تحديد الوزن المثالي للثقل الموازن لتسهيل عمل المحركات قدر الإمكان، حيث أن المبدأ الفيزيائي الأساسي المستخدم في حساب هذا الوزن هو علم الحركة الدورانية - توازن الأجسام الصلبة (العزوم).
وقبل البدء في شرح السيناريو الفعلي قمت برسم سيناريو توضيحي يصف المشكلة المطروحة (الصورة الثالثة).
الخطوة الأولى: حساب وزن منصة الجسر.
باستخدام التقدير السابق البالغ 200 رطل لكل قدم مربع (كما ذكر عند تصميم القاعدة العائمة)، نحسب الآتي:
الكتلة = 200 (رطل/قدم²) × 500 (قدم²) = 100,000 رطل ≈ 50 طن
الوزن (W) = الكتلة × تسارع الجاذبية الأرضية (g)
الوزن = 50 طن × 10 م/ث²
الوزن = -500 نيوتن
(الإشارة السالبة تشير إلى اتجاه القوة للأسفل)
الخطوة الثانية: حساب قوة الشد المطلوبة لموازنة -500 نيوتن.
وكما أوضحت في نموذج المحاكاة، فإن الزاوية التي يصنعها الكابل مع جسم الجسر تبلغ حوالي 45 درجة تقريباً:
الزاوية = 45 درجة
قوة شد المكون الرأسي المطلوبة = +500 نيوتن
العلاقة: س = قوة الشد / وزن الثقل الموازن
س × جيب (الزاوية) = +500 نيوتن
س × جيب (45) = +500 نيوتن
س = +500 نيوتن / جيب (45)
س = 707.1 نيوتن
الخطوة الثالثة: الآن بعد أن علمنا أن ثقل الموازنة يزن 707.11 نيوتن، كل ما نحتاج إليه هو استنتاج الكتلة الفعلية لثقل الموازنة.
م = كتلة ثقل الموازنة
نعلم أن الوزن يساوي الكتلة مضروبة في عجلة الجاذبية (ج)، والتي تقدر بـ 10 متر لكل ثانية مربعة في هذا السياق.
الوزن = الكتلة × عجلة الجاذبية (ج)
707.11 = م × 10 م/ث²
لحساب الكتلة (م)، نقوم بقسمة الوزن على عجلة الجاذبية:
م = 707.11 ÷ 10 م/ث²
وبالتالي، فإن كتلة ثقل الموازنة تساوي:
م = 70.711 طن
والآن يجب أن يزن الثقل الموازن حوالي 70 طنًا لضمان التوازن الدوراني الكامل للجسر، مما يسمح للمحركات بالعمل بكفاءة بأقل جهد.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
نظرًا لأن تجميع الجسر المتحرك بالكامل كان قد تم إنشاؤه في الخطوات السابقة فإن سوف أركز على المكونات الميكانيكية الفعلية للجسر المتحرك، حيث بدأت العملية بصناعة أثقال الموازنة وأقواس أثقال الموازنة.
ولإنشاء أقواس أوزان الموازنة قمت أولاً بتأسيس مستوى جديد لرسم المقطع العرضي للقوس، ثم أنشأت إزاحة للمقطع لتكوين الفراغ الداخلي الذي سوف يحتوي على ثقل الموازنة، وبعد ذلك قمت ببثق القوس ثم عكست الجسم إلى الجانب الآخر لضمان التماثل.
أما بالنسبة لأثقال الموازنة نفسها فقد استخدمت الفراغ الداخلي كنقطة بداية، ثم استعملت أداة الإزاحة لجعل ثقل الموازنة أصغر قليلاً من الفراغ (لضمان حركة سلسة دون احتكاك).
وفي النهاية قمت بتصميم الكابلات الاستانلس ستيل التي تربط أوزان الموازنة بمراسي الجسر المتحرك، ثم لإنشاء هذه الكابلات رسمت مسارًا أولاً، ثم أنشأت رسمًا دائريًا عموديًا على المسار، وبعد ذلك قمت باستخدام أداة المسح (Sweep) لمسح الرسم الدائري عبر المسار، مما أدى إلى تكوين الكابلين المطلوبين.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
نظرًا لعدم وجود العديد من الأجزاء الجديدة التي تطلب مني تطبيق القوام عليها، قررت إعادة استخدام القوام الموجودة مسبقًا، وبالنسبة للأقواس الموازنة وأثقال الموازنة فقد أعيد استخدام قوام الخرسانة المستخدمة في أرضيات الطابق الداخلي.
أما بالنسبة للكابلات الاستانلس ستيل فقد تم إعادة استخدام نفس المادة المعدنية المستخدمة في مفاصل الجسر المتحرك، وكما في السابق تم تقديم جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية المختلفة وأحجام الصور، ولكن جميع عمليات التقديم تمت بمعدل 1000 عينة.
الآن بعد أن انتهيت بالفعل من تصميم مبنى المجتمع، حان الوقت لتثبيته بالأرض، ولتحقيق ذلك اخترت استخدام طوافات أو قوارب بونتون عائمة تتصل معًا لتشكل جسرًا واحدًا كبيرًا ومرنًا، وفي الحقيقة كان المصدر الرئيسي للإلهام وراء هذه الفكرة هو في الواقع جسور الشريط المحسنة التابعة لبعض الجيوش، والتي تستخدم أقسامًا صغيرة متصلة من الطوافات أو القوارب العائمة مع منصات طريق لتشكيل جسر كبير يمكن للدبابات والمركبات العسكرية الأخرى استخدامه لعبور المسطحات المائية.
لقد اخترت هذا النمط من الجسور بشكل أساسي لأنه يتميز بقدرة عالية على المناورة ويمكن تفكيكه ونقله بسهولة إلى موقع آخر، بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأنه يمكن بناء الجسر على أجزاء متفرقة على اليابسة، يمكن لأفراد المجتمع المشاركة بشكل جماعي في بنائه، مما يمنحهم شعورًا بالإنجاز ويسمح لهم بإضافات مخصصة وشخصية للجسور (مثل الزخارف).
الآن بعد اكتمال تشييد المبنى نحتاج إلى تحليل خطوط الكهرباء والمياه/الأسلاك التي تمر عبر المبنى.
أولاً دعونا نركز على خطوط الكهرباء الموجودة في الأرضية، حيث ينشأ خط رئيسي من صندوق القواطع الكهربائية الموجود في غرفة المرافق الكهربائية، وسيتفرع هذا الخط الرئيسي أولاً إلى المنطقة الخضراء، حيث ستتصل الأسلاك بمضخات كل من أحواض الزراعة المائية وأحواض الأسماك.
بعد ذلك، يتفرع الخط إلى المنطقة الزرقاء، حيث تتصل الأسلاك بموقدي الطبخ الموجودين في الجزيرة المركزية، ثم تتصل بكل المقابس الكهربائية الموجودة على طاولة العمل الخلفية، وأخيراً تتصل بالثلاجات الموجودة في مخزن المؤن.
بعد ذلك تتفرع خطوط الكهرباء إلى القسم الأحمر، حيث تتصل الأسلاك بمكاتب الكمبيوتر ومجموعة الطابعات ثلاثية الأبعاد، ثم تتفرع في النهاية لتوصيل جهاز العرض الخارجي، ثم يتم تركيب خطوط الكهرباء الموجودة في السقف، وهذه الخطوط تتفرع من نفس صندوق القواطع وتتصل بجميع أضواء السقف، بالإضافة إلى اتصالها بصندوق القواطع الموجود في غرفة المرافق الأخرى.
أخيراً، يتم توصيل الخطوط الزرقاء التي تعمل بجهد 48 فولت والقادمة مباشرة من الألواح الشمسية بحزمة البطاريات، ثم بمحول التيار المستمر إلى تيار متردد.
بعد الانتهاء من خطوط الكهرباء يتم توصيل خطوط السباكة، حيث تتفرع أنابيب المياه المعالجة من خزان المياه إلى الممر الرئيسي، ومن هناك تتفرع الخطوط إلى الحمام ثم إلى المنطقة الخضراء، حيث تتصل الخطوط بأحواض الزراعة المائية ثم بأحواض الأسماك.
وأخيراً يتم مد الخطوط إلى حوض الغسيل الموجود في الجزيرة المطبخية، وبعد الانتهاء من مد خطوط المياه المعالجة، يتم مد خطوط المياه الرمادية بجوار خطوط المياه المعالجة لربط الدائرة بخزان المياه الرمادية.
في العالم الحقيقي
كما هو الحال في مركز المجتمع، فإن الأساس الرئيسي لأقسام الجسر العائم سيكون عبارة عن براميل زرقاء سعة 55 جالونًا، وبما أننا قد حددنا بالفعل أن كل برميل أزرق قادر على إزاحة 455 رطلاً، فكل ما نحتاج إلى معرفته هو الوزن التقريبي للقسم النهائي من الجسر، ولتحقيق ذلك نحتاج إلى تحليل أوزان المكونات المحددة التي سيتألف منها الجسر.
أوزان المواد:
المواد المستخدمة:
الوزن النهائي:
إجمالي الوزن = 5,857 رطل.
حساب عدد البراميل المطلوبة:
الآن بعد أن أصبحنا نعرف الوزن النهائي لكل قسم من أقسام الجسر، نحتاج إلى حساب عدد البراميل اللازمة لدعم كل قسم من هذه الأقسام.
البراميل المطلوبة = 5,857 (إجمالي الوزن) ÷ 455 (الوزن المزاح لكل برميل) ≈ 13 برميلاً
التعديل النهائي لعدد البراميل:
مع أن وزن المنصة العائمة يبلغ حوالي 5,750 رطلاً مما يتطلب 13 برميلاً نظرياً، إلا أن هذا الحساب لا يأخذ في الاعتبار وزن حركة المشاة التي ستستخدم الجسر، لذلك ولضمان قدرة الجسور على تحمل وزنها الذاتي بالإضافة إلى وزن المشاة سيتم استخدام 16 برميلاً لتوفير سعة تحمل قصوى تصل إلى حوالي 7250 رطلاً.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لإنشاء المنصات العائمة قمت بنسخ أحد البراميل من قاعدة مركز المجتمع ولصقه، ثم استخدمت أداة النمط المربع (square pattern tool) لإنشاء شبكة من البراميل سعة 55 جالونًا بتوزيع 4×4.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
للبدء في المشهد الجديد قمت أولاً باستيراد نفس مشهد المحيط وملمس الماء المستخدم في مشهد مركز المجتمع، وبعد ذلك قمت باستيراد جميع البراميل وتطبيق مادة البلاستيك الأزرق عليها.
وكما فعلت مع مشهد مركز المجتمع قمت بإخراج جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية المختلفة وأحجام الصور مع الحفاظ على تقديم جميع المشاهد بمعدل 1000 عينة.
في العالم الحقيقي
الآن بعد تركيب البراميل سعة 55 جالونًا في التشكيل 4×4، يمكن تركيب القاعدة الخشبية وألواح السطح أو الأرضية مع الدرابزين.
أولاً يجب تركيب القاعدة الخشبية، ونظرًا لأن أبعاد قسم الجسر هي 12 قدمًا × 8 أقدام فإن منصة الخشب الرقائقي يمكن أن تصنع من 3 ألواح خشبية مقاس 4×8 أقدام تمامًا دون الحاجة إلى أي تقطيع أو تعديلات.
وبما أن قاعدة مركز المجتمع مصنوعة باستخدام تقنية الهيكل الصدفي مع التقوية بالأضلاع، فإن قاعدة أقسام الجسر يجب أن تكون أكثر سماكة لضمان أن يكون الجسر والمبنى على نفس المستوى، ولضبط ارتفاع سطح الجسر يمكن ببساطة إضافة المزيد من ألواح الخشب الرقائقي لتعويض الفرق في الارتفاع.
وبعد تركيب القاعدة يمكن تركيب ألواح السطح مقاس 2×4 بوصة بشكل عمودي على الجانب الذي طوله 12 قدمًا من قسم الجسر.
وأخيرًا، يمكن تركيب أعمدة الدرابزين مقاس 6×6 بوصة، ثم حفر الثقوب لتمرير الكابلات الاستانلس ستيل..
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت العملية من خلال تصميم القاعدة الأساسية لقسم الجسر الفعلي، ولتحقيق ذلك قمت أولاً برسم مخطط مستطيل بسيط ثم قمت ببثقه (Extrude) ليكون بنفس ارتفاع مركز المجتمع.
بعد ذلك شرعت في إنشاء الأعمدة الستة للدرابزين عن طريق إنشاء نمط مستطيل يتكون من مربعات مقاس 6 بوصات × 6 بوصات، وبعد عملية بثق المربعات قمت بإضافة 5 فتحات في كل عمود لتسهيل تمرير الكابلات الفولاذية داخل الأعمدة.
أخيراً، قمت ببثق جميع الكابلات الفولاذية التي ستشكل الهيكل الرئيسي للدرابزين.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
للحفاظ على نفس النمط المعماري المستخدم في مركز المجتمع استخدمت نفس القوام الخشبية والفولاذية لتصميم الدرابزين، ومع ذلك، فقد قمت بتغيير ملمس ألواح السطح الخاصة بالجسر لتعكس نمط الألواح الخشبية مقاس 2×4 بوصة.
وبعد اكتمال النموذج قمت بإخراج جميع الصور النهائية باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية المختلفة وأحجام الصور مع الحفاظ على تقديم جميع المشاهد بمعدل 1000 عينة تصيير.
في العالم الحقيقي
لربط أقسام الجسر معًا يتم تثبيت أقواس معدنية صغيرة أسفل قاعدة الجسر، ثم يتم تمرير كابلات فولاذية عبر كل من هذه الأقواس وتوتيرها عند نقاط ارتكاز الجسر، حيث تعمل هذه الكابلات كآلية تثبيت تحافظ على انتظام جميع أقسام الجسر وتمنع انفصال أي قسم منفرد.
بالإضافة إلى ذلك تسمح هذه الأسلاك بتمدد وانكماش طفيف للجسر، مما يساعد في التحكم في مرونته وانحنائه (سيتم تناول ذلك بالتفصيل لاحقًا).
وبالإضافة إلى وظيفة ربط أقسام الجسر معًا فإن هذا النظام المكون من الأقواس والأسلاك يسمح بتثبيت مراسي صغيرة يمكن تعليقها من كل قسم من أقسام الجسر، وهذا ينشئ نقاط تثبيت صغيرة للجسر (تشبه إلى حد ما النقاط القصوى أو نقاط التحكم في المنحنيات الإقليدية).
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
لإنشاء هذه الأقواس الفردية بدأت أولاً بإنشاء مستوى جديد موازي لنهايات البراميل، ثم على هذا المستوى قمت بتتبع الشكل العام للقوس ثم صنعت الفتحة الداخلية لتمرير الكابلات.
بعد ذلك قمت ببثق هذا الرسم ثم استخدمت أداة النمط المستطيل لإنشاء بقية الأقواس الفردية التي ستتصل بقاعدة الجسر.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
نظراً لأن هذه الأقواس مصنوعة من الاستانلس ستيل (لحمايتها من التآكل)، قمت بتطبيق مادة معدنية لامعة على جميع الأقواس، ثم قمت بإخراج جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية المختلفة وأحجام الصور، مع الحفاظ على تقديم جميع المشاهد بمعدل 1000 عينة تصيير.
في العالم الحقيقي
لتعويض الفجوات بين أقسام الجسر عندما يتحرك أو ينثني (على سبيل المثال، إذا انحنى الجسر إلى اليسار، سيكون لنصف القطر الداخلي قياس أصغر مقارنة بالنصف القطر الخارجي، مما يؤدي إلى تكون فجوة بين كل قسم من أقسام الجسر)، سيتم استخدام أقواس خاصة ذات شكل ذيل السنونو ووصلات مطاطية، حيث أن هذه الوصلات المطاطية قادرة على الانضغاط أو التمدد لملء الفراغ بين الأقسام.
لا تقوم هذه الوصلات المطاطية فقط بمنع تكون الفجوات وما قد تسببه من مخاطر السلامة، بل تعمل أيضًا كممتص للصدمات عندما تدفع الأمواج أو القوى الأخرى الجسر أو تحركه.
وأخيرًا، تلعب هذه الوصلات المطاطية دورًا احتياطيًا أو مؤقتًا عند توصيل أقسام الجسر (قبل تمرير الكابلات الاستانلس ستيل عبر الأقواس السفلية) أو حتى في حالات تعطل الكابلات.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت عملية التصميم بصنع قوس ذيل السنونو الذي يستقبل القوس المقابل في الجزء المطاطي الموصل، ولإنشاء هذه الأقواس شرعت أولاً بعمل رسم جديد وإسقاط حافة السطح، ثم قمت بتصميم مستطيل رفيع وأضفت ميزات تجويف ذيل السنونو الأنثى التي ستستقبل نتوءات ذيل السنونو الذكر على الوصلة المطاطية.
بعد ذلك قمت ببثق الجسم كاملاً وأضفت حواف مائلة (شامفر) على جميع الأطراف لتسمح بحركة طفيفة للوصلات عند انثناء أو حركة الجسر، ثم انتقلت لصنع الوصلات المطاطية عن طريق إسقاط القوس في رسم جديد.
أخيراً قمت بإزاحة وعكس الشكل الهندسي المسقط لتشكيل الوصلة المطاطية، وأنهيت التصميم ببثق القطعة.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
بدأت العملية باستيراد مجموعتي الوصلات المطاطية، وقد قمت بإعادة استخدام المادة المعدنية من الوصلة السفلية، ثم طبقت ملمساً مطاطياً على الجزء المطاطي من الوصلة.
بعد ذلك قمت بتصدير جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية وأحجام الصور المختلفة، مع الحفاظ على تصيير جميع المشاهد بمعدل 1000 عينة.
في العالم الحقيقي
بعد ربط أقسام الجسر مؤقتاً باستخدام الوصلات المطاطية لإدارة الفجوات يتم تركيب نظام التوصيل الدائم، ولربط الأقسام بشكل دائم يتم تمرير الكابلات الاستانلس الثلاثة عبر كل موصل استانلس أسفل أقسام الجسر، وللحفاظ على الشكل العام للجسر يمكن شد كل من الكابلات الثلاثة إلى درجة معينة بحيث يكون أحد الجانبين أكثر شداً من الآخر، مما يتسبب في تكوين انحناء.
يتم شد هذه الكابلات باستخدام مشابك عند نقاط الارتكاز، حيث يتم ضبطها بقيم عزم دوران محددة بوحدة نيوتن.متر (قدم.رطل)، فعلى سبيل المثال، لإنشاء انحناء بسيط نحو اليمين في الجسر يتم شد الكابل الأقصى يساراً بأقل قدر ممكن، ثم يتم شد الكابلات المتبقية بالتسلسل بحيث ينتهي الأمر بأقصى كابل يميناً مشدوداً بأكبر قدر.
وكما ذكرت سابقاً يجب أيضاً التحكم في الفجوات الناتجة عن الانحناءات في الجسر، حيث يمكنك الآن ملاحظة أن موصلات الفجوات تنثني وتتأقلم لاستيعاب الفجوات الأوسع أو الأقصر بين كل قسم من أقسام الجسر.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
في هذه الخطوة كان الكابلات الاستانلس ستيل الموصلة لأقسام الجسر هي العنصر الجديد الوحيد الذي تطلب تصميمه، وقبل البدء في نمذجة هذه الكابلات قررت أولاً تنظيم جميع أقسام الجسر عن طريق نسخ ولصق قسم الجسر الواحد الذي صممته مسبقاً.
وبعد ترتيب الأقسام قمت بإنشاء رسم جديد وإسقاط جميع أقواس التثبيت الخاصة بالكابلات الاستانلس ستيل، وبعد إسقاط هذه الأقواس شرعت في إنشاء منحنى فاصل يربط النقاط المركزية لجميع الأقواس في صف كابلات محدد، وبعد تنفيذ هذه العملية لكل صف، قمت بمسح المقطع العرضي الدائري للكابل باستخدام المنحنيات الثلاثة لإنشاء الكابلات كاملة الطول.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
نظراً لأنني كنت قد طبقت جميع القوام على قسم الجسر المفرد مسبقاً، فكل ما توجب علي فعله هو نسخ ولصق نفس القوام على الجسر الكامل الطول الجديد، ومع ذلك توجب علي تطبيق القوام الاستانلس ستيل على الكابلات الثلاثة، ثم قمت بإخراج جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية المختلفة وأحجام الصور، مع الحفاظ على تصيير جميع المشاهد بمعدل 1000 عينة.
في العالم الحقيقي
قبل الشروع في تركيب الجسور فعلياً، لا بد من إنشاء منصات الرسو لضمان تثبيت الجسور بشكل آمن ومستقر على اليابسة، حيث تبدأ عملية إنشاء منصات الرسو أو نقطة التقاء الجسر باليابسة ببناء قوالب خشبية تشكل الهيكل الأساسي، وبعد إعداد القوالب يتم تركيب حديد التسليح لتعزيز مقاومة الشد في الخرسانة، بالإضافة إلى براغي التثبيت الخاصة بالكابلات الاستانلس ستيل.
وبما أن الخرسانة تحتاج إلى وقت للتصلب الكامل، يتم الانتظار حتى تمام تجمدها، وبعد ذلك يتم تركيب درابزين قصير حول الحواف العلوية للمنصة لضمان السلامة ومنع أي حوادث سقوط.
وأخيراً يتم تثبيت لافتة ترحيبية على الجانب الأمامي للمنصة، وهي تعد اللمسة الأخيرة التي تكتمل بها المنشأة.
التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)
بدأت العملية بنسخ وصلة الفجوة ولصقها كنقطة انطلاق للجزء الخرساني الرئيسي من منصة الرسو، وبعد نسخ الوصلة قمت بتصميم شكل مضلع عريض ثم قمت بعملية البثق (extrude) حتى مستوى الأرض، وبعد إنشاء الشكل المضلع الكبير قمت باستخدام أداة الحواف المائلة (chamfer) لإنشاء المنحدر الصاعد نحو الجسر.
بعد ذلك أكملت تصميم منصة الرسو الرئيسية بإنشاء منصات جانبية صغيرة لدعم الهيكل، ثم صممت الدرابزين والعوارض الخشبية للدرابزين، ثم أنهيت التصميم بإنشاء لافتة ترحيبية على بداية الجسر.
الرندرة (التصور) باستخدام برنامج مايا
قبل البدء في تطبيق القوام على منصات الرسو، قمت باستيراد بعض التضاريس من مكتبة بلندر كيت إلى المشهد الحالي، وذلك لضمان وجود قاعدة أرضية واقعية تتصل بها المنصات والجسر، ثم بدأت العمل على منصة الرسو بتطبيق نفس القوام المعدني والمطاطي المستخدم سابقاً على وصلات الفجوة المثبتة في المنصات، كما قمت بإعادة استخدام نفس القوام الخشبية لأجزاء الدرابزين وعواميده.
ثم انتقلت إلى تطبيق قوام بلاط خرساني أساسي على الجزء الرئيسي من المنصة، ثم أنهيت المشهد بتطبيق القوام الملونة على لافتة الترحيب.
وبعد اكتمال النموذج قمت بإخراج جميع الصور باستخدام مجموعة متنوعة من العدسات البؤرية وأحجام الصور المختلفة، مع الحفاظ على معدل تصيير ثابت قدره 1000 عينة لجميع المشاهد.
كما أشرت سابقاً في سياق هذا المشروع، فإن أحد الأهداف الأساسية لاختيار تصميم جسر عائم (نظام الطوافات) كان تمكين أفراد المجتمع المحلي من المشاركة الفعلية في عملية تشييد مركز المجتمع بأكمله، ونظراً لأن عملية بناء الجسر العائم تعتبر أكثر بساطة وسهولة في التنفيذ مقارنةً بعمليات البناء المعقدة للمبنى الرئيسي، فإن هذا يتيح الفرصة لغالبية أفراد المجتمع (بغض النظر عن مستويات مهاراتهم) للمساهمة بشكل عملي في مراحل الإنشاء المختلفة.
إن هذه المشاركة المجتمعية في بناء الجسر العائم تمتلك دلالات عميقة تتجاوز بكثير مجرد الجانب العملي للبناء، فعندما يشارك أفراد المجتمع بأنفسهم في تنفيذ هذا المشروع يتحول الجسر في دلالته من مجرد بنية تحتية نقلية إلى رمز مادي ملموس يعبر عن قيم التضامن الاجتماعي والعمل الجماعي وتحمل المسؤولية المشتركة بحيث يصبح هذا الجسر تجسيداً حياً للروح التعاونية التي تجمع أبناء المجتمع، وللإصرار الجماعي على إنجاز مشروع يخدم الصالح العام.
كما أن عملية المشاركة في البناء تخلق شعوراً عميقاً بالانتماء والاعتزاز بين أفراد المجتمع، فمن خلال مساهمتهم المباشرة بوقتهم وجهدهم في تشييد الجسر ينشأ بينهم وبين هذا المنشأ علاقة شخصية وثيقة، وهذا الارتباط العاطفي الذي يتكون خلال مراحل البناء يؤدي إلى علاقة أعمق بين المجتمع والجسر ومركز المجتمع المستقبلي، مما يضمن العناية المستمرة بهذه المنشآت والحفاظ عليها بعد الافتتاح.
بالإضافة إلى ذلك تمثل ورشة بناء الجسر فرصة ثمينة لتبادل الخبرات ونقل المعرفة بين أفراد المجتمع، حيث يمكن للعاملين المهرة أو المهندسين ذوي الخبرة تقديم التوجيه والإرشاد للأقل خبرة، مما يخلق بيئة تعليمية تفاعلية غنية، كما تتيح هذه العملية للمواطنين الذين ليست لديهم خلفية في مجال البناء فرصة لاكتساب مهارات إنشائية عملية قيمة قد تؤهلهم للمشاركة في مشاريع مستقبلية أو حتى تفتح أمامهم آفاقاً وظيفية جديدة في مجالات التشييد والهندسة، وهذا التطوير للمهارات الفردية يساهم في تعزيز رصيد المجتمع من الكفاءات البشرية، مما يدعم مسيرة التنمية المستدامة ويزيد من مرونة المجتمع في مواجهة التحديات المستقبلية.
لقد اكتملت الآن جميع مراحل التصميم والتركيب في برنامج Fusion 360، حيث تم توحيد كافة المكونات الإنشائية في ملف تجميع نهائي متكامل، يمثل هذا الملف النهائي تصوراً شاملاً لتصميم الجسر العائم الذي سيصل المركز المجتمعي العائم بالبر الرئيسي.
كما يشمل ملف تجميع الجسر النهائي جميع العناصر الإنشائية بدقة، بدءاً من الطوافات العائمة الأساسية المصنوعة من البراميل الزرقاء سعة 55 جالوناً، مروراً بمنصات الرسو الخرسانية المدعمة بحديد التسليح، ووصولاً إلى نظام الكابلات الاستانلس ستيل ووصلات الفجوات المطاطية الذكية، وكل هذه المكونات تم نمذجتها بدقة متناهية مع مراعاة كافة الأبعاد والمواصفات الفنية.
لتحميل ملف تصميم المركز المجتمعي العائم اضغط هنـــا.
لتحميل ملف تجميع الجسر النهائي اضغط هنـــا.
الآن وقد اكتملت جميع التصاميم وحان الوقت لبدء صنع النموذج المادي الفعلي لمركز المجتمع والجسر، ومن بين الأدوات التي استخدمتها في هذه العملية: المقص، مشرط الحرف اليدوية، أداة إزالة الأزيز، الشريط اللاصق، سلك لحام قصدير، المسطرة، الغراء الساخن ومسدس الغراء، ومسطرة أخرى مثل الموجودة في الصورة في الأسفل.
لبدء صنع النموذج الأولي قمت أولاً بصنع سقف وقاعدة مركز المجتمع من الورق المقوى، ولصنع الشكل الدقيق للقاعدة والسقف قمت باستيراد ملفات السقف والقاعدة من الملف الرئيسي في Fusion 360 إلى ملف جديد، حيث قمت بتصغير كل شيء إلى مقياس 1/40، ثم قمت بإنشاء رسومات PDF منفصلة للأجزاء عن طريق تصدير كل كائن إلى PDF باستخدام Fusion 360.
وبعد إنشاء ملفات PDF قمت باستخدام برنامج أدوبي أكروبات لطباعة جميع الأوراق الفردية لتكوين رسم واحد كبير بحجم الملصق، وبعد طباعة جميع الأوراق قمت بقص ولصق جميع القطع الورقية المقابلة معاً (لا تقلق، فإن هذه الأوراق كانت مطبوعة على وجه واحد فقط وقمت بإعادة تدويرها بعد طباعة الملصق، ثم تأكدت من إعادة تدوير الورق مرة أخرى) لصنع القالب الخاص بالورق المقوى، ثم قمت بقص جميع قطع الورق المقوى باستخدام مقص المطبخ، ثم أنهيت صنع القاعدة والسقف بتغليفهما بطبقة أساسية من الورق المقوى الأبيض استعداداً لطباعة المواد في الخطوة التالية.
بعد الانتهاء من تركيب الطبقة التحتية من الورق المقوى، شرعت في مرحلة إضافة المظاهر الخارجية للنموذج، حيث قمت بطباعة نماذج خشبية دقيقة تحاكي ألواح الأرضيات الخشبية الخارجية، بالإضافة إلى نماذج أخرى تحاكي الأسطح الخرسانية، وذلك بهدف قصها وتثبيتها بدقة على الهيكل الأساسي للمجسم.
وقبل الشروع الفعلي في عملية التثبيت هذه تطلب الأمر مني القيام بعدة إجراءات تحضيرية دقيقة، حيث قمت أولاً بتحديد المساحات والمناطق المختلفة بدقة، مع التمييز بين الأجزاء المخصصة للأرضيات الخشبية والأخرى المخصصة للأسطح الخرسانية، ولتحقيق هذه المهمة اعتمدت على وسيلة دقيقة تتمثل في إنشاء ملف PDF منفصل يوضح التقسيمات الداخلية للمبنى، مع اتباع نفس المنهجية السابقة في تحويل المقياس الهندسي إلى نسبة 1/40 من الحجم الفعلي، ثم طباعته على شكل ملصق ورقي كبير.
وعند اكتمال عملية الطباعة بدأت مرحلة التخطيط الدقيق حيث قمت برسم وتحديد حدود المساحات الداخلية بشكل واضح، وبعد ذلك انتقلت إلى مرحلة القص الدقيق للمواد المطبوعة، حيث استغرقت وقتاً طويلاً في عملية المحاذاة والتنسيق، ثم قمت تثبيتها باستخدام الشريط اللاصق على الأجزاء المخصصة للأرضيات الخشبية في القاعدة.
أما المرحلة النهائية من هذه الخطوة فقد تمثلت في قص قطع الخرسانة المطبوعة بدقة، ثم تثبيتها بعناية فائقة على الأجزاء الداخلية المحددة مسبقاً، مع الحرص على تحقيق التماسك الكامل بين جميع المكونات والمحافظة على الدقة في التمثيل الهندسي.
بعد إنجاز المراحل السابقة المتعلقة بتصنيع القاعدة الأساسية والسقف الرئيسي للمجسم المعماري انتقلت إلى المرحلة الأكثر تعقيداً وهي طباعة كافة الواجهات الخارجية للمبنى بما فيها الجدران الملونة والوحدات الزجاجية باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المتطورة، ولضمان الدقة المطلوبة في عملية الطباعة قمت أولاً باستيراد الملفات الرقمية للعناصر المعمارية المراد طباعتها إلى بيئة النمذجة المصغرة التي تعمل بمقياس رسم 1:40، وهو المقياس الذي تم اعتماده لجميع مكونات النموذج.
خلال عملية الإعداد للطباعة قمت بإجراء عمليات معايرة دقيقة لضبط أبعاد جميع القطع المعمارية وفقاً للمقاييس المحددة مسبقاً، ثم شرعت في عملية تحضير النماذج للطباعة مباشرة من خلال برنامج F360 دون الحاجة لاستخدام برامج وسيطة، ولتحقيق كفاءة أعلى في عملية الطباعة قمت بتجميع المكونات المتشابهة في اللون في مجموعات منفصلة، حيث خصصت مهمة طباعة مستقلة للأجزاء الحمراء، وأخرى للأجزاء الخضراء، وثالثة للمكونات الزرقاء، ورابعة للعناصر الشبه شفافة التي تمثل الوحدات الزجاجية.
لحسن الحظ نجحت عملية الطباعة في إنتاج جميع المكونات بدقة عالية وبالشكل المطلوب، باستثناء حادثة غير متوقعة تعرض لها الجدار الأحمر حيث تعطلت الطابعة بسبب انسداد في الفوهة عند اكتمال حوالي 95% من عملية الطباعة، وحرصاً مني على مبادئ الاستدامة وتقليل الهدر أمضيت وقتاً في البحث عن حل إبداعي لإنقاذ المطبوعات الناقصة، وبعد دراسة دقيقة اكتشفت أن الجزء المتبقي غير المطبوع من الجدار يساوي تماماً سماكة عيدان المصاصة الخشبية التقليدية، مما ألهمني فكرة استخدام عدة عيدان مصاصة مغطاة بورق بناء أحمر اللون لإنشاء قاعدة تكميلية للجدار، والمفاجأة السارة كانت أن هذا الحل الابتكاري جاء بنتائج تفوق التوقعات من حيث المتانة والمظهر الجمالي.
وبعد معالجة هذه المشكلة الطارئة انتقلت إلى مرحلة التجميع النهائي، حيث قمت بربط الأقسام الرئيسية الثلاثة للواجهات (المزيج الأزرق-الأخضر، والمزيج الأحمر-الأخضر، والمزيج الأحمر-الأزرق) باستخدام مسدس الغراء الساخن عالي الجودة، وقبل الانتقال إلى المرحلة النهائية حرصت على تثبيت جميع أرفف وحدة التصنيع النموذجية (وحدة الطباعة ثلاثية الأبعاد) في هذه المرحلة، حيث أن تركيبها لاحقاً بعد تثبيت الجدران سيكون أكثر صعوبة.
أخيراً قمت بإتمام عملية التركيب النهائية عبر تثبيت جميع الواجهات في مواقعها المحددة بدقة باستخدام الغراء الساخن مع الحرص الشديد على محاذاتها بشكل مثالي مع الطبقة الخرسانية التي سبق تطبيقها على القاعدة الأساسية للمجسم، مما أكسب النموذج النهائي تماسكاً إنشائياً ومظهراً واقعياً يعكس بدقة التصميم المعماري الأصلي.
بعد اكتمال تركيب جميع الجدران الخارجية بدأت مرحلة إضافة اللمسات الديكورية والداخلية للنموذج، فقمت أولاً بطباعة الأحواض الرئيسية للزراعة المائية (الهيدروبونيك) باستخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد، مع تطبيق نفس طريقة القياس 1:40 التي اتبعتها في الخطوات السابقة، ولتعزيز واقعية النموذج قررت إضافة لمسات خاصة تمثل وسط النمو المستخدم في أنظمة الزراعة المائية الحقيقية، حيث قمت بقص ولصق طبقات محاكية لوسط النمو المائي.
بعد تركيب الأحواض المائية بنجاح انتقلت إلى مرحلة تركيب أحواض الأسماك (الأكواريوم)، ولتحقيق المظهر البراق الذي تتميز به هذه الأحواض في الواقع استخدمت نوعاً خاصاً من خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد ذات الطابع المعدني اللامع، فإن هذا الاختيار ساعد في إضفاء مظهر واقعي يشبه الأحواض الزجاجية الفعلية.
وعقب الانتهاء من جميع اللمسات النهائية للديكورات قمت بتثبيت جميع المكونات في أماكنها المخصصة باستخدام مسدس الغراء الساخن مع الحرص على الدقة في المواقع والتناسق العام للتصميم.
مثلما فعلنا في القسم الأخضر، قمت أيضاً بطباعة نماذج مصغرة ثلاثية الأبعاد للديكورات في المساحة الزرقاء، ولكن هذه المرة قمت بطباعة الجزيرة والطاولة كجزأين منفصلين، حيث جعلت الخزانات باللون الأزرق الداكن (كحلي) وأسطح العمل باللون البني الفاتح، كما أضفت أحواض غسيل ومواقد طهي إلى سطح الجزيرة باستخدام قطع ورقية إضافية كنت قد استخدمتها في تصنيع أجزاء أخرى من المبنى.
وبعد الانتهاء من جميع اللمسات النهائية على الديكورات قمت باستخدام الغراء الساخن لتثبيت جميع المكونات في أماكنها المخصصة.
في هذه الخطوة قمت بإكمال الديكورات الداخلية بتركيب ديكورات القسم الأحمر ثم إضافة جميع الجدران الداخلية وأسطح العمل، وبالنسبة للقسم الأحمر بدأت بطباعة منطقة المكتب الرئيسية في القسم الخلفي باستخدام نفس التقنية التي اتبعتها في القسم الأزرق لجعل سطح العمل والمكتب الرئيسي بلونين مختلفين، ثم شرعت في إضافة جميع الجدران الداخلية مع أقسام أسطح العمل، ولصنع هذه الجدران الداخلية استخدمت نماذج مصغرة وطباعتها ثلاثي الأبعاد لكل من الجدران وأسطح العمل ثم قمت بلصقها معاً كما هو موضح سابقاً، وبعد تطبيق جميع اللمسات النهائية على الديكورات استخدمت الغراء الساخن لتثبيت جميع المكونات في أماكنها المخصصة.
لتصنيع درابزين السطح السفلي اتبعت تقنية غريبة ولكنها بسيطة، حيث استخدمت أسلاك اللحام (القصدير) وقوائم مطبوعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء الهيكل الكامل للدرابزين، حيث بدأت العملية أولاً بتثبيت جميع القوائم في أماكنها المحددة باستخدام الغراء مع التأكد من أن الثقوب المخصصة لأسلاك اللحام موجهة بالاتجاه الصحيح.
وبعد تثبيت جميع القوائم بشكل دائم قمت بتمرير أسلاك اللحام عبر جميع الثقوب في القوائم، ولتسهيل عملية تثبيت الأسلاك بشكل آمن ومتين قمت بلف الأسلاك بشكل حلقي بحيث يتطلب الأمر تثبيت الأسلاك مرة واحدة فقط عند كل نهاية من نهايتي الدرابزين، ولتأمين الأسلاك في مكانها استخدمت الغراء الساخن مع الحرص الشديد على إبقاء فوهة مسدس الغراء بعيدة عن أسلاك اللحام، حيث أن حرارة الغراء الساخن كافية لإذابة أسلاك اللحام.
بعد الانتهاء من تركيب درابزين السطح السفلي انتقلت إلى العمل على السطح العلوي، فقمت بتركيب جميع الدرابزين والمرافق، حيث بدأت العملية بلصق جميع قطع درجات السلالم الرأسية في أماكنها المحددة، وبعد تجميع الأجزاء الرئيسية للسلالم قمت بلصق الهيكل الكامل للسلالم على الجدار الأزرق الجانبي للمبنى المخصص للسلالم.
وبعد اكتمال تركيب السلالم شرعت في تجميع جميع أجزاء درابزين السطح العلوي، ونظراً لصغر حجم طابعتي ثلاثية الأبعاد قمت أولاً بتصغير حجم الدرابزين ثم تقسيمه إلى أجزاء متعددة لتتمكن الطابعة من طباعة جميع القطع بشكل منفصل، وبعد طباعة جميع مكونات الدرابزين بدأت عملية التجميع النهائية باستخدام مسدس الغراء الساخن لربط الأجزاء معاً.
وأخيراً أنهيت هذه المرحلة بطباعة مجموعة الألواح الشمسية ثلاثية الأبعاد ثم تطبيق القوام المطبوع الذي يمثل الألواح الشمسية الحقيقية عليها، وقد حرصت على محاكاة المظهر الواقعي للألواح من حيث اللون والملمس لتعزيز المصداقية البصرية للنموذج النهائي.
لإنشاء الجسر المتحرك كان علي أولاً تصنيع جميع منصات الجسر، ولصنع هذه المنصات قمت باستخدام نفس تقنية PDF والورق المقوى التي اتبعتها في تصنيع السقف والقاعدة للمبنى، وبعد قص منصات الورق المقوى قمت بتغطيتها بورق ملون لتمثيل المظهر النهائي.
ولجعل الجسر المتحرك يعمل بشكل فعلي بدأت بتركيب جميع المفصلات التي سبق طباعتها ثلاثية الأبعاد، ثم ربطت المنصات معاً باستخدام دبوس صغير تم طباعته أيضاً بتقنية ثلاثية الأبعاد، ثم شرعت في إضافة الدرابزين والملحقات الإضافية إلى منصات الجسر تمهيداً لمرحلة وزن المنصات.
بعد تركيب الدرابزين باستخدام نفس التقنية المستخدمة في درابزين السطح السفلي بدأت عملية وزن المنصات لتحديد الوزن المضاد المناسب، وفي هذه الحالة تطلب الأمر استخدام وزن مضاد إجمالي قدره 64 جراماً (موزعة على ثقلين مضادين، كل منهما 32 جراماً) لموازنة وزن منصات الجسر المتحرك البالغ 47 جراماً.
بعد ذلك لتصنيع الأثقال المضادة استخدمت نماذج مطبوعة ثلاثية الأبعاد تحتوي على فراغات مخصصة لمسامير صغيرة تسمح بزيادة الوزن بشكل تدريجي، وبعد الانتهاء من جميع الحسابات الدقيقة تم تركيب أقواس الجسر المتحرك مع الأثقال المضادة وأسلاك الربط المصنوعة من أسلاك لحام القصدير.
يعتبر الجسر هو الجزء الأخير من النموذج الأولي، ولتصنيع أقسام الجسر بدأت بطباعة البراميل سعة 55 جالوناً التي ستشكل القاعدة الأساسية (حيث قمت بتجويف الجزء الداخلي منها لتوفير أكبر قدر ممكن من البلاستيك)، وبعد طباعة جميع القواعد الستة للبراميل شرعت في تصنيع ألواح من عيدان المصاصة الخشبية لتمثل أرضية الجسر.
بعد إنشاء جميع هذه الألواح الخشبية قمت باستخدام مسدس الغراء الساخن لتثبيت الألواح بشكل متين على قواعد البراميل المطبوعة ثلاثية الأبعاد، وعند اكتمال تركيب جميع ألواح الأرضية على البراميل المطبوعة قمت بإضافة الدرابزين باستخدام نفس التقنية المتبعة في تركيب الدرابزين السابقة.
هذا هو المقترح الذي قدمته لاتحاد الملاك:
الصفحة الثانية
مشروع "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف" هو مبادرة مجتمعية تهدف إلى معالجة الحاجة للتفاعل الاجتماعي والمشاركة المدنية في عالم تهيمن عليه الوسائل الرقمية، حيث يركز المشروع على إنشاء مركز مجتمعي يقع في وسط بحيرة، متصل بأجزاء مختلفة من المجتمع عبر ثلاثة جسور عائمة (بنظام الطوافات).
الدافع وراء مشروع "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف" ينبع من رحلتي الطويلة بالدراجة للوصول إلى منزل قريبي، حيث كانت هناك قطعة من الرصيف بجانب طريق مزدحم تشكل خطراً كبيراً، ومن خلال بناء هذا المركز المجتمعي أتصور بيئة أكثر أماناً ومسافة سفر أقصر لأفراد المجتمع، مما يعزز الروابط وفرص التعلم بينهم.
تصميم "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف" يتكون من مبنى رئيسي في وسط البحيرة، مع ثلاثة جسور عائمة تمتد منه، وحجم المبنى الرئيسي قطره حوالي 100 قدم، ليقدم مركزاً محورياً للأنشطة والتجمعات المجتمعية.
نقاط رسو الجسور ستكون موزعة بشكل استراتيجي في أنحاء المنطقة المجتمعية، وإحدى نقاط الرسو سوف تتصل برصيف المركز المجتمعي الحالي، بينما يمكن تكييف النقاط الأخرى لتلبية الاحتياجات المتغيرة للمجتمع.
عملية البناء تشمل إنشاء المبنى الرئيسي على اليابسة ثم نقله إلى موقع الرفع المخصص، حيث ستقوم الرافعات برفعه إلى الماء، وسوف يتم استخدام مراسي لتثبيت المبنى في مكانه، ثم يتم بناء أقسام الجسور العائمة في الموقع بمساعدة العمل الجماعي للمجتمع مع تجميع الجسور تدريجياً من أرصفة الرسو نحو المبنى الرئيسي.
بشكل عام يهدف مشروع "المنصة العائمة ثلاثية الأطراف" إلى خلق مساحة تشجع على التفاعل الاجتماعي والتعلم والترابط المجتمعي، مع تعزيز السلامة وإمكانية الوصول داخل الحي.
الصفحة الثالثة
بعد دراسة متأنية لتكاليف الإنشاء وتفاصيل المشروع، تم وضع خطة تمويلية مدروسة تغطي كافة مراحل التنفيذ، حيث يعتمد النموذج التمويلي المقترح على آلية تشاركية تضمن توزيع الأعباء المالية بشكل عادل على جميع الأطراف المعنية.
ومن خلال اعتماد نظام تمويل جماعي يتناسب مع إمكانيات المجتمع يمكن تغطية التكاليف الإنشائية خلال فترة زمنية معقولة دون إرهاق الميزانيات الفردية، حيث تم تصميم آلية مساهمة شهرية متناسبة مع عدد الأسر المستفيدة، مع مراعاة الجدوى الاقتصادية والاجتماعية للمشروع.
وقد تمت دراسة الجدوى المالية بعناية لتضمن استدامة المشروع مع الأخذ في الاعتبار عدد الوحدات السكنية في المجتمع والقدرة المالية لأعضائه، وتوضح الحسابات المالية أن المشروع يمكن إنجازه خلال سنوات قليلة دون التأثير على الخدمات الأساسية للمجتمع.
باختصار، لقد قمت بتنفيذ مشروع مركز مجتمعي ثلاثي المحاور يهدف إلى ربط الناس من خلال الفنون، والطبيعة، والمأكولات متعددة الثقافات، وحقاً لقد استمتعت بعملية التصنيع، والتخطيط، والتقديم المرئي، وأخيراً بناء النموذج الأولي للمشروع بأكمله خلال هذا الصيف.
والآن، كل ما تبقى هو تقديم التصميم النهائي إلى مجلس إدارة اتحاد الملاك.
تسجيل الدخول مطلوب
يجب عليك تسجيل الدخول لإضافة تعليق.
تسجيل الدخول