Arkitekturaren dimentsio-aniztasuna

Arkitektura eraikinak diseinatu eta eraikitzea helburu duen jarduera da. Bilatze estetikoa duen aldetik, artetzat jotzen da, eta, tradizioz, sei arte ederretako bat da. Hala ere, baditu ezaugarri batzuk gainerako arteetatik bereizten dutena. Hori dela eta, zientziaren alorrean ere sailkatu ohi da. Arkitekturaren dimentsio-aniztasuna Vitruvio erromatarrak K.a. I. mendean jada aldarrikatu zuen, diziplinaren oinarrizko hiru betebeharrak xehatuz, hau da, utilitas (funtzionaltasuna), firmitas (sendotasuna) eta venustas (edertasuna). Arkitekturaren funtsa hiru ezaugarrion arteko orekan datza.

Funtzionaltasuna

Alde funtzionala arkitekturaren lehen bereizgarria dugu, eraikinak baldintza eta eginkizun zehatzak bete behar dituzten gizakion jardueren jokaleku baitira. Alde horretatik, arkitektura arazo praktikoak ebazten dituen arte eta teknika da, sustatzaile edota erabiltzaileek eskatutako babes fisikoa, banaketa erabilgarria eta sinbolismoa eskaini behar dituena.

Erosotasuna

Eraikinen kontrol fisikoa ahalbidetu behar dute arkitekturak eta haren dimentsio teknikoak, batez ere akustika, argiztapen, berokuntza edota aireztapen egokiak bermatuz, konfort deitzen dugun tasuna lortze aldera. Betebehar fisiko horien artean kanpoko eta barneko eragileen aurreko isolamendua dugu oinarrizkoa, alegia, bero-, argi- eta soinu-isolamendua.

Arkitekturan eragiten duten natura- zein giza faktoreen eskema

Bero-isolamendua

Tenperatura eta hezetasun egokia eskaintzeaz arduratzen da arkitektura, isolamendu higrotermiko zuzena atontzeaz, alegia. Horri dagokionez, eraikuntzan erabilitako materialen ezaugarriak funtsezkoak dira. Adibide gisa aipa daiteke poliuretanozko 5 zentimetroko geruza batek hormigoizko 245 zentimetroko beste batek adina eragozten duela beroaren fluxua. Alabaina, arkitekturaren diseinuak ere berebiziko garrantzia du, eta eraikinen orientazioa eta haien bolumenen trinkotasuna oso eraginkorrak dira bero-isolamenduaren errendimenduan, udan zein neguan.

Argi-isolamendua

Eguzkiaren arazoak eta onurak kudeatu behar ditu arkitekturak. Eguzki-izpien erradiazioaren aurrean berariazko isolatze-sistemak garatu beharra dauka, are gehiago klima latzen aurrean, non babes bereziak ezartzea ezinbestekoa den, hala nola itzalguneak sortzeko erlaitzak, lamak, saretak, kontraleihoak edo markesinak. Eguzkiak, halaber, beste arazo bat sortzen du, hau da, deformazio termikoak edo dilatazioak; haiei aurre egiteko, arkitekturak beharrezko junturak aurreikusten ditu eraikinetan. Bestalde, eguzkia energia-iturritzat erabili behar dute eraikinek, orientazioa eta beroa hartzeko sistema pasiboek lagunduta, baita azken aurrerapen teknikoek ahalbidetzen dituzten ordezko energia-sistemak erabiliz ere.

Soinu-isolamendua

Zaraten aurrean beharrezkoa den isolamendu-maila nahikoa eskaintzea ere helburu du arkitekturak. Kanpotik datorren aire-zaratari dagokionez, eraikinen itxituren diseinua eta ezaugarriak garrantzitsuak dira, eta eragin handia du lodierak. Talka-zaratari dagokionez, bestalde, solairu-armazoien izaera garrantzizkoa da, haien masa erabakigarria dela eta. Nolanahi ere, arkitekturaren banaketak arazoak ekidin ditzake, jarduera zaratatsuen eta isilen guneak bata bestetik aldenduz, ganorazko maila akustikoa eta islapena eskaintzeko.

Barne-banaketa

Jarduera bakoitzak espazio jakin bat behar du. Batzuetan, espazio hori zehazki zedarrituta dago —saskibaloian jokatzen dugunean bezala—; besteetan, berriz, mugak malguagoak izan daitezke, gutxieneko eta gehienezko neurri jakin batzuen artean. Bestalde, jarduera konplexuek espazio ezberdinen arteko erlazio zehatzak behar dituzte. Lotura horiek ebazteaz eraikinen barneko antolakuntza arduratzen da, alegia, barne-banaketa. Eraikin barneko komunikazioa edo irisgarritasuna horizontala eta bertikala izan ohi da, eta zenbait elementuk osatzen dute; besteak beste, ateek, korridoreek, eskailerek eta igogailuek. Horiek guztiak izango dira eraikinaren barne-funtzionamendu egokiaren erantzule.

Adierazgarritasuna

Erabilgarritasunarekin erlazionatuta dagoen gizarte-dimentsioa ere badu arkitekturak, eraikin batzuen helburuetako bat jabearen —gizabanako zein erakunde— estatusa adieraztea izaten baita. Tribu-buruaren etxola edo erregearen jauregia handiagoak eta dekoratuagoak egin ohi dira haien gizarte-maila erakusteko, eta, gaur egun, gizarte demokratikoetan bizi izanagatik, antzeko adierazpidea eskatzen zaio arkitekturari. Esan daiteke arkitektura-lana objektu kulturala dela, balioak komunikatzen dituen aldetik. Horrenbestez, esan daiteke arkitektoa gure bizitzen antzeztokia muntatzen duen antzerki-zuzendari moduko bat dela.

Sendotasuna

Arkitekturaren alderdi material eta teknikoek berebiziko garrantzia dute sendotasuna lortze aldera. Eraikuntza arkitekturaren euskarri fisikoaz arduratzen den jakintza dugu, mundu errealaren arauak —grabitatorioak eta klimatologikoak, batik bat— kudeatzen dituena. Eraikuntza-teknikak garaiaren eta kulturaren arabera aldatzen dira, baina guztiek dute helburu bera, hots, eraikinen egonkortasuna eta iraunkortasuna bermatzea.

Egonkortasuna

Arkitektura-lanaren egonkortasunaren bermea zimentazioak eta egiturak ematen dute, hau da, eraikinaren armazoiak. Lur azpiko zein lur gaineko egiturok zama guztiak lurrera bideratzeko eginkizuna dute, hala grabitate-indarrarenak nola beste edozein elementuk eragindakoak. Materialak alde batera utzita, bi egitura-familia edo -sistema nagusi daudela esan daiteke, hau da, masa-sistema eta hezurdura-sistema.

Masa-sistemak

Masa-sistemak aldi berean egitura eta itxitura diren elementuek osatzen dituzte, eta, alde horretatik, portaera erabat solidarioa dute. Arkitektura primitiboek eta tradizionalek erabili ohi dituzte, erresistentzia txikiko elementuen batuketaz garatu daitezkeelako; kasurako, adreiluen edo adobe-blokeen eransketaz. Masa-sistemen ohiko estalkiak gangek eta kupulek osatzen dituzte, zeinetan materialak konpresioz soilik lan egiten duen. Irekierak eta baoak erabat baldintzatuta daude masa-sistemetan, eta, maiz, leiho estuetara mugatu behar dira. Horrela, esan daiteke masa-sistemek arkitekturaren egituraketa sinplea eskatzen dutela.

Hezurdura-sistemak

Eutsi eta itxi egiten duten elementuen bereizketa dakarte hezurdura-sistemek. Sistema arkitrabatuak ere baderitze. Estalkiak garatzeko, habeak eta zertxak erabiltzen dituzte, eta irekierak sistemen beren parte dira, zerbait erantsia izan ordez; beraz, azalera handiagoak estal ditzakete, eta, diseinuari dagokionez, askeagoak eta aberatsagoak dira, arrazoi ekonomikoengatik gutxieneko erregulartasuna izan dezaten komenigarria bada ere. Sistema industrializatu guztiak sailka ditzakegu hezurdura-sistemen barnean, eta  eraikuntzaren merkatuan gero eta pisu espezifiko handiagoa dute.

L. Mies van der Rohe arkitektoaren hezurdura-sistemadun Farnsworth etxea

Iraunkortasuna

Eraikuntzan erabilitako materialen ezaugarriek arkitekturaren iraunkortasuna mugatzen dute. Eraikina kokatzen den lekuaren baldintzen arabera aukeratu ohi dira materialak. Halaber, gizartearen eskakizunen arabera iraunkortasun ezberdina galdegiten zaio arkitekturari. Antzinako Egiptoko arkitektura-lan askok gaur egun arte iraun dute, betirako izango zirelakoan sinetsita eraiki zituztelako: harlandu handi eta zurrunak elkarri lotuz oso eraikin trinkoak gauzatu zituzten. Orain eraikitzen ditugun lanak heterogeneoagoak eta deformagarriagoak dira, eta, oro har, iraungipen-data murritzagoa dute.

Edertasuna

Formaren distira omen da edertasunaren dimentsio materiala, arkitekturarekin erlazioa duena, hain zuzen. Forma, itxura hautemangarria den aldetik, arkitekturaren mezua helarazten duen lengoaia da, eta hainbat elementuz osatua dago: zutabea, arkua, ganga, moldurak eta abar. Elementu horiek guztiak uztartzeko moduen arabera, konposizio edo arkitektura-lengoaia ezberdinak sortzen dira, hots, estiloak. Hala ere, estiloa gorabehera, arkitekturaren edertasuna kanpoko bolumenaren eta barneko espazioaren proportzio egokien araberakoa izango da.

Kanpoko bolumena

Eraikin batetik hautematen dugun lehen gauza da kanpoko bolumena, eta haren formaren arabera sentipen ezberdinak jasotzen ditugu. Badaude forma itxiak eta zehazki zedarritutako geometria simetrikoa duten eraikin proportziodunak. Alabaina, badaude itxurazko ordenarik gabeko arkitektura-lanak ere, bigunak, irekiak eta mugagabeak, mundu organikoarekin zerikusi handiagoa dutenak. Kanpoko bolumenak ikusle eta erabiltzailearengan eragin zuzena du, hortaz. Esfera bati ezin zaio heldu; paralelepipedoa forma hurbilerrazagoa da. Arkitekturak kontuan hartu beharra dauka forma bolumetrikoak ingurunearekin duen harremana.

Barneko espazioa

Espazioa arkitekturaren forma bereizten duen beste ezaugarri garrantzitsu bat da. Muga fisikoek, hots, hormek, barne-espazioa zedarritzen dute, eta, eskulturaren artean ez bezala, eraikinaren funtzioa zein barneko ibilbidea ahalbidetzen dute. Horrela, espazioak denboraren ezaugarria gehitzen dio arkitekturari. Horrek esan nahi du arkitekturaren barne-espazioa ezagutzeko errealitatean nabaritu beharra dagoela, benetako ibilbidea probatu behar dela, formaren ezaugarri espaziala oso zaila baita marrazki eta argazkien bitartez soilik adieraztea eta ulertzea.

Arkitekturaren adierazpidea

Arkitektura ez da artistak —arkitektoak— berak egikaritutakoa, margolanekin gertatzen den bezala. Arkitektura gizabanako askoren arteko obra kolektiboa dugu, eta, aurrera eraman ahal izateko, ezinbestekoak dira azken forma definitzen duten proiektuko planoak. Arkitektoa, etimologiak azaltzen digun bezala, igeltseroen burua besterik ez da, lanen zuzendaria. Haren marrazkiak, aitzitik, ez dira arkitekturaren xedea. Oinplanoak, sekzioak, altxaerak eta axonometriak ez dira artelanak; argibideak dira, eraikuntza aurrera eramateko beharrezkoak diren zehaztapen guztiak dituztenak. Hori dela eta, arkitektura antolakuntzaren artetzat ere jotzen da.

Konputagailu edo sistema informatiko baten arkitekturari buruz hitz egiten dugunean, barruko egiturari buruz ari gara, hau da, konputagailu baten betebeharren deskribapen funtzionalaz. Hori guztia beste modu batean azal dezakegu: arkitekturak adierazten digu konputagailua osatzen duen sistema digital konplexua nola banatzen den azpisistema sinpleagoetan eta nola definitzen diren azpisistema horien arteko loturak.

Gaur egun, bi arkitektura-mota desberdindu ditzakegu gehienbat: Von Neumann eta Harvard arkitekturak.

Von Neumann arkitektura

John von Neumann matematikariak proposatu zuen arkitektura hau 1945. urtean (eta hortik datorkio izena), First Draft of a Report on the EDVAC lanean hain zuzen ere; baina bertan azaldu zena John Presper Eckert, John William Mauchly, Arthur Burks eta beste batzuek garatu omen zuten, von Neumannek zirriborro hura idatzi aurretik.

Von Neumann arkitektura daukaten konputagailuak lau osagai dituzte, hurrengo irudian ikus daitekeen bezala.

Von Neumann arkitekturaren egitura

• Prozesadorea —prozesatzeko unitate zentrala (PUZ) edo, ingelesez, central processing unit (CPU)—. Aginduak exekutatu eta datuak prozesatzeaz arduratzen da. Bi ataletan banatuta egon ohi da, kontrol-unitatea eta prozesu-unitatea. Azken unitate horretan exekutatu behar diren aginduak, neurri handi batean behintzat, oinarrizko funtzioak dira: aritmetikoak (batuketa, biderketa...) zein logikoak (AND, OR...) (mikroprozesadore).

• Memoria. Exekutatu behar diren programak eta haien datuak gordetzen dira memorian. Hortik eskuratu behar dira programako aginduak eta eragigaiak, eta hor idatzi behar dira emaitzak. Funtsezko atala da konputagailu baten memoria. Programen exekuzioa azkarra izan dadin, modu hierarkikoan antolatzen da memoria: cache memoria, memoria nagusia, diskoak eta abar.

• Sarrera/irteerako azpisistema. Konputagailuaren eta kanpoaldearen arteko informazio-transferentziaz arduratzen da. Informazioa kanporatzeko edo barneratzeko, sarrera/irteerako gailuak edo periferikoak erabiltzen dira: pantaila, teklatua, sagua, inprimagailuak, diskoak eta abar.

• Busak. Konputagailuaren osagai edo azpisistema guztiak konektatzen dituzten “bideak” dira, osagaien arteko informazio-trukea gauzatzeko. Hiru motatako busak bereizten dira maiz: helbide-busa, memoriako posizioen zein periferikoen helbideak adierazteko; datu-busa, transferitu behar diren datuak garraiatzeko; eta kontrol-busa , egin behar den eragiketarako behar diren kontrol-seinaleak adierazteko.

Harvard arkitektura

Izena Harvard Mark I makinatik datorkio, zeinak aginduak zinta zulatuetan eta datuak etengailuetan gordetzen zituen. Arkitektura honek aurrekoarekiko daukan desberdintasun nagusia da aginduak eta datuak memoria bereizietan metatzen dituela.

Arkitektura eta antolakuntza

Antolakuntza hitza agertzen zaigu arkitekturaren definizioan, eta komenigarria da antolakuntzaren eta arkitekturaren arteko desberdintasuna azaltzea. Arkitekturarekin zerikusia daukaten zehaztapenek programa baten exekuzioan daukate eragin zuzena, hau da, makina batean zer egin daitekeen adierazten dute; antolaketa, ordea, beste zerbaiti buruz mintzo da, hain zuzen ere, arkitekturaren ikuspuntutik kontuan hartu beharko diren unitate funtzionalei eta haien arteko loturari buruz, hau da, arkitektura egokia bada zerbait egiteko, antolaketak zehazten du nola egingo den eta zer pauso emango den hori egiteko.

Adibide bat aipatzearren, arkitekturak adieraziko du konputagailu batean biderketa egiterik dagoen eta antolaketak adieraziko du biderketa hori nola egin, biderketa egiteko unitate funtzionala badagoen ala batuketa jarraituen bidez egin behar ote den.

Horrela, makina desberdinak familia berekoak izango dira arkitektura bera badaukate, hau da, programa berak exekutatzeko aukera badaukate, eta familia berekoak izanik antolakuntza desberdina izan dezakete. Makinaren antolakuntza hobetzean, familia bereko belaunaldi berriak sortzen dira. Esan bezala, belaunaldi berriek belaunaldi zaharretan exekutatzen ziren programak exekuta ditzakete, eta errendimendua hobetu eta gehienetan programa konplikatuagoak exekutatzeko aukera ematen dute.