|
SENI BINA MODEN Aplikasi matematik dalam bidang seni bina telah berlaku sejak zaman dahulu lagi. Pelbagai konsep serta rumus matematik yang telah digunakan untuk membangunkan sesebuah bangunan pada zaman dahulu. Konsep matematik seperti geometri dan simetri sering digunakan. Contohnya ia telah lama menjadi elemen reka bentuk dan gaya seni bina. Ia sangat mempengaruhi binaan Menara Pisa, Monticello, Astrodome, Bangunan opera Sydney, tingkap gereja Gothic dan Pantheon. Simetri digunakan pada banyak reka bentuk asas bangunan, terutamanya pintu, tingkap, dan perhiasan bangunan. Sekarang mari kita lihat pula aplikasi matematik dalam seni bina zaman moden.
Struktur Hiperboloid  Bangunan hiperboloid pertama di dunia
Sumber: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/World_First_1896_
Hyperboloid_Structure_by_Vladimir_Shukhov_in_2006.jpg/337px-World_First_1896_ Hyperboloid_Structure_by_Vladimir_Shukhov_in_2006.jpg Struktur hiperboloid ini adalah struktur seni bina yang menggunakan konsep hiperboloid geometri. Konsep hiperboloid sesuai digunakan kerana bentuk dasarnya yang lebih luas berbanding puncaknya, dapat menyokong bangunan yang tinggi seperti menara. Bangunan hiperboloid pertama didunia dibina oleh seorang yang jurutera berbangsa Rusia iaitu, Vladimir Shukhov pada tahun 1853 hinggalah tahun 1939. Bangunan ini terletak di Polibino, Lipetsk Oblast, Russia.
Majoriti pengiraan untuk membangunkan bangunan ini adalah belandaskan teori matematik iaitu fungsi penghampiran (approximation of function) yang diperkenalkan oleh seorang ahli matematik, Pafnuty Chebyshev. Dengan menggunakan teori ini, kos pembinaan bangunan akan dapat dikurangkan dari segi bahan, masa, dan tenaga pekerja. Di sini kita dapat lihat, bahawa konsep dan teori metematik dapat membantu pembangunan bangunan. Engineering Plaza Seorang pelajar kolej kejuruteraan di ‘California Polytechnic State University’ yang bernama Jeffrey Gordon Smith, telah mereka bentuk sebuah bangunan yang dinamakan ‘Engineering Plaza’ (Plaza kejuruteraan) pada awal tahun 2006. Reka bentuknya adalah berasaskan Fibonacci Number (Nombor Fibonacci) dan beberapa bentuk geometri. Nombor Fibonacci yang digunakan adalah ‘Fibonacci series spiral’ atau dikenali juga sebagai ‘golden mean’. | Nombor Fibonacci adalah seperti berikut: 1 1 2 = 1 + 1 3 = 1 + 2 5 = 2 + 3 8 = 3 + 5 …….. Turutan nombor yang dihasilkan adalah berbeza daripada turutan nombor yang biasa kita gunakan. Nombor yang dihasilkan adalah seperti di atas. Kemudian, nombor yang seterusnya dapat kita hasilkan dengan menjumlahkan dua nombor sebelumnya. Contohnya: 5 + 8 = 13. Oleh itu, siri nombor akan menjadi 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …..
|
Gambar rajah ‘Fibonacci series spiral’ pula anda boleh dapati dalam gambar rajah di bawah.  ‘Fibonacci series spiral’
Sumber: http://www.missioncollege.org/depts/Math/keller/images/gmean_midterm2HE10.JPG
 ‘Fibonacci series spiral’
Sumber: http://www.learncpp.com/images/CppTutorial/Section7/Fibonacci.png Jika anda perhatikan struktur plan ‘Engineering Plaza’ ini dengan teliti, anda akan dapat lihat konsep ‘Fibonacci series spiral’ yang diaplikasikan dalam bangunan ini.  ‘Engineering Plaza’ Sumber: http://www.mcs.surrey.ac.uk/Personal/R.Knott/Fibonacci/calpolyplaza.jpg Seni Bina Islam Penggunaan marmar dan jubin banyak digunakan dalam seni bina islam. Kebanyakkan bentuk geometri dan konsep simetri digunakan berulang-ulang sehingga menghasilkan corak mozek yang pelbagai. Konsep simetri yang digunakan adalah seperti pantulan, translasi dan putaran. Contoh-contoh mozek yang digunakan adalah seperti gambar rajah di bawah: 
Sumber: http://www.sciencenews.org/articles/20070224/f8196_1743.jpg 
Sumber: http://www.sciencenews.org/articles/20070224/f8196_6249.jpg Kebanyakkan jubin dan marmar ini digunakan untuk menghiasi bangunan seperti masjid, rumah kediaman, serta bangunan pentadbiran. Cuba anda lihat pada gambar rajah di bawah dan kenalpasti coraknya. Adakah wujud bentuk yang berulang? Sudah pasti terdapat corak mozek yang terhasil daripada putaran, pantulan dan translasi. Oleh itu, memang benarlah bahawa seni bina islam menggunakan matematik untuk menghiasi bangunan yang diciptanya. Contohnya pada kubah dan hiasan dalaman masjid yang dipamerkan di bawah.  Kubah masjid Sumber: http://www.coxandkings.co.uk/Img/Tours/ME/TOP2008_I1.jpg  Hiasan dalaman masjid
Sumber: http://www.islamicarchitecture.org/architecture/i/mosques/bayazid/Panoramic-interior- Bayazid-Mosque-Turkey.gif 30 St Mary Axe, London City Hall, Great Court Seni bina akan nampak lebih sempurna dengan wujudnya geometri dalam pembanguunannya. Norman Foster, seorang arkitek telah mengetuai rakan seperjuangannya dalam mereka bangunan yang menggunakan konsep geometri. Bangunan-bangunan yang telah direka adalah seperti 30 St Mary Axe dan London City Hall di London serta Great Court di Muzium British.  ‘30 St Mary Axe’ di London
Sumber: http://www.londonarchitecture.co.uk/LACU/Images/Buildings/TheCity/30SaintMaryAxe-011.jpg  'London City Hall' di London
Sumber: http://plus.maths.org/issue42/features/foster/LCH_web.jpg  'Great Court' di Muzium British
Sumber: http://www.liv.ac.uk/images/newsroom/press_releases/2005/12/1-%20Great%20Court146.JPG Dengan menggunakan komputer serta matematik, struktur dan bentuk bangunan dapat direka dengan lebih sempurna. Matematik bukan sahaja dapat membantu arkitek untuk mereka bentuk bangunan, tetapi ia dapat menyelesaikan masalah-masalah yang timbul semasa membangunkan sesebuah bangunan seperti kekangan ekonomi, bahan serta tenaga. Selain itu, model matematik juga dapat memaksimakan tenaga yang effisyen tanpa menggunakan buruh yang ramai seperti dahulu kala. Beijing International Airport, Wembley Stadium& Institusi Smithsonian Pada zaman digital ini, kekangan-kekangan dapat diatasi dengan hanya menggunakan model matematik serta bantuan perisian komputer. Semua perkara boleh dianalisa, kekangan dapat diatasi serta penyelesaian yang diperolehi juga adalah sangat optimum. Kemudahan yang ada ini, menyebabkan kita tidak risau untuk membina projek-projek besar. Contohnya Lapangan Terbang Beijing (Beijing International Airport), Institusi Smithsonian di Washington dan ‘Wembley Stadium’ di London.  Lapangan Terbang Beijing di China
Sumber: http://www.beijingcentre.com/Beijing-Travel-Information/Beijing-Serviced-Apartments-International- Airport/Beijing-Serviced-Apartments-International-Airport-Night-View.jpg  ‘Wembley Stadium’ di London Sumber: http://www.dezeen.com/wp-content/uploads/2007/05/fp1472251015-ny-061026-d06.jpg  ‘Wembley Stadium’ di London Sumber: http://www.staynl.com/travelpictures/london/new-wembley.jpg  Institusi Smithsonian di Washington
Sumber: http://photos.igougo.com/images/p193730-Washington_D.C-Smithsonian_Institution.JPG
Walaupun menggunakan modal dan tenaga pekerja yang minimum, hasil bangunan yang kita perolehi adalah cukup memuaskan. Oleh itu, jelaslah sekarang bahawa matematik wujud dalam seni bina hinggalah zaman sekarang. Setiap bangunan ada menggunakan aplikasi matematik sebagai asas bangunan sehinggalah menjadi bangunan yang sempurna. Tanpa matematik adakah kita dapat membina bangunan yang canggih dan bermutu ini?? Fikirkanlah...
|
