امروزه بسیاری از آثار معماری به دلیل نداشتن طراحی مناسب با انتقال نیروها و هماهنگی با طبیعت، مشکلات عدیده ای را در ابعاد زیست محیطی، اقتصادی وعملکردی ایجاد کرده است؛ لذا این پژوهش به بررسی سازه های پوسته ای مشبک خم فعال می پردازد که به دلیل وزن کم، صرفه جویی در مصالح و سهولت نصب، پاسخ گوی بهتری برای مشکلات ذکر شده است. با الهام از طبیعت هوشمند، فرم متقارن و قوسی شکل ستارۀ دریایی که از نظر استاتیکی و انعطاف پذیری بهینه سازی شده است، به عنوان الگویی ایده آل برای طراحی سازه های پوسته مشبک نوآورانه در معماری بایونیک به کار گرفته می شود. در این پژوهش با استفاده از روش معماری محاسباتی ابتدا انواع الگوهای هندسی اسکلت ستارۀ دریایی در گرسهاپر مدل سازی شد و سپس به کمک نرم افزار شبیه سازی کانگرو و کارامبا نیروها و محل تنش های ماکزیمیم بررسی و مقایسه شد و درنهایت به کمک نرم افزار بهینه سازی گالاکاپوس به یکی از انواع فرم های بهینۀ پوسته های مشبک دست یافت؛ درنتیجه مشخص شد تعداد بازوان فرم ستارۀ دریایی، تعداد مسیر و سطح مقطع اعضا در میزان جابه جایی و تنش های ماکزیمم تأثیرگذار بوده و با الهام از طبیعت، فرمی که از نظر سازه ای و عملکردی بهینه تر بوده و وزن سبکی دارد، به منزلۀ مناسب ترین گزینه برای طراحی خلاقانۀ پوسته های مشبک خم فعال با دهانه های وسیع انتخاب شد. این انتخاب ضمن پاسخ گویی به نیازهای طراحی معاصر، امکان ایجاد فضاهایی با کیفیت بالاتر و زیبایی بصری منحصربه فرد را فراهم می آورد.

طراحی فرم با عملکرد سازه ا ی بهینه همواره توجّه تعداد زیادی از متخصصین را به خود جلب کرده است؛ در این زمینه، علم بایونیک (bionic) نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در موجودات زنده، استخوان ها، عناصر سازه ای اصلی بدن هستند که به نسبت وزن خود نیروی زیادی را تحمل می کنند. این عناصر که دارای ساختار مارپیچ هستند، در این تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته اند؛ در این مقاله، تلاش شده تا مکانیزم انتقال نیرو در آن ها شناسایی گردد؛ سپس با کاربست اصول سازه ای موجود در آن، مجموعه ای از ستون های مارپیچ با زوایای چرخش مختلف، طراحی شده است. در ادامه ی مقاله، با استفاده از مدل سازی و بارگذاری ستون ها و تحلیل یافته ها توسط نرم افزار SAP2000، به روش شبیه سازی، به تجزیه و تحلیل فرم های مختلف پرداخته شده است. بر پایه ی یافته های این پژوهش، ساختار مارپیچ برای یک ستون، به ازای زوایای چرخش مشخص، در کنار رفع الزامات سازه ای، وزن کمتری نسبت به خرپا ی متعارف داشته، مصالح کمتری در آن مورد استفاده قرار می گیرد و از این رو ضمن برآورده کردن اقتضائات اقتصادی می تواند منجر به فرمی بهینه شود؛ این فرم می تواند در ایجاد یک فضای معماری همچون نظرگاه مورد استفاده واقع شود.

از ابتدای حیات انسان، او همیشه در سیطره طبیعت قرار داشته و اساس زندگی خود را بر تطبیق با طبیعت بنا نهاد. انسان اولیه می دانست که تمام اجزای طبیعت در همخوانی با یکدیگر قرار داشته و به همین دلیل او طبیعت را به مثابه آموزگار خود درک نموده و تلاش کرد تا با الگوبرداری از طبیعت، حیات بهینه ای داشته باشد. یکی از مهم ترین جنبه های زندگی انسان، محیط اطراف او و معماری می باشد که این موضوع در هیچ برهه ای از تاریخ از طبیعت جدا نبوده است و همیشه به عنوان یک کل واحد مطرح شده اند. آنچه امروز به نام معماری زیستگرا یا بایونیک خوانده می شود حاصل تلاش معمارانی است که با نگرش جدید به معماری و سازه در کالبد طبیعی سعی در برطرف ساختن نقص ها و خطاهای انسانی در امر ساخت وساز دارند. با توجه به بحران انرژی و منابع طبیعی، معماران در تلاش اند با نگرش جدید به معماری و سازه در غالب علم بایونیک که یک نوع معماری متعارف با اصول معماری پایدار و هماهنگ با طبیعت می باشد راه حلی برای بیرون رفت از این بحران و حفظ انرژی پیدا نمایند.