معماری پایدار
(1386 ه.ش. - تاکنون) (2006 - present)
1- مقدمه
باشگاه رم  یک سازمان غیردولتی است که در سال 1968 در شهر رم تأسیس شد و در مورد مشکلات جهانی تحقیق می‌کند. این باشگاه از تعدادی از محققان مؤسسه فناوری ماساچوست  در امریکا درخواست کرد که در مورد محدوده توسعه اقتصادی و رشد جمعیت تحقیقاتی انجام دهد. در سال 1972، گزارش این تحقیقات تحت عنوان "محدوده توسعه " منتشر شد. در این گزارش برای نخستین بار پیش‌بینی شد که به لحاظ محدود بودن منابع طبیعی و خصوصاً نفت، رشد اقتصادی به صورت نامحدود ادامه نخواهد داشت. در سال 1974، گزارش دیگری توسط این باشگاه به نام "نقطه عطف برای بشریت " به چاپ رسید که در آن عنوان شد که بسیاری از فجایع زیست‌محیطی و اقتصادی پیش رو، قابل کنترل توسط جامعه جهانی است.
با توجه به این پیش‌زمینه، باید عنوان شود که بحث در خصوص پایداری و توسعه پایدار به طور کاملاً شناخته شده، به کمیسیون برانتلند  در سازمان ملل متحد مربوط می‌شود. این کمیسیون در واقع همان "کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه " می‌باشد که به افتخار رئیس آن خانم "گرو هارلم برانتلند " به این اسم نامیده شده است. در سال 1987، سازمان ملل گزارش کمیسیون برانتلند در مورد توسعه پایدار را به این شرح اعلام کرد:
«توسعه پایدار برآورده کننده نیازهای نسل کنونی بدون به مخاطره انداختن تواناییهای نسلهای آینده در تآمین نیازهای خود است.»
در سال 1992 میلادی، کنفرانسی تحت عنوان "اجلاس زمین " در شهر ریودوژانیرو در برزیل برگزار شد. در این کنفرانس، این موضوع که توسعه کنونی جهان در جهت تخریب محیط زیست است و در صورت ادامه روند کنونی، شرایط زیستی کره زمین به مخاطره خواهد افتاد، مطرح شد. بدین معنی که زیست‌بوم کره زمین دیگر قادر به بازتولید محیط مناسب زیست نخواهد بود و ادامه حیات جانداران و گوناگونی زیستی  به صورتی که امروز با آن آشنا هستیم، دیگر امکان‌پذیر نیست.
کنفرانس دیگری 5 سال بعد در شهر کیوتو در ژاپن در سال 1997 و متعاقب آن در ژوهانسبورگ آفریقای جنوبی در سال 2002 برگزار شد. در کشور ایران نیز در مهر 1383 کنفرانس «سکونت و توسعه پایدار» در شهر بم برگزار شد. در خلال نشست مقدماتی برای کنفرانس شهر قرن 21 در جولای 2000 در برلین، تعریف زیر از توسعه پایدار شهری ارائه شد:
«بهبود بخشیدن به کیفیت زندگی در یک شهر شامل بهبود شرایط زیست‌محیطی، فرهنگی، سیاسی، نهادی، سازمانی و اجتماعی- اقتصادی بدون آنکه فشاری که نتیجه کاهش بیش از حد سرمایه‌های طبیعی و بدهی‌های منطقه‌ای باشد بر نسل‌های آینده تحمیل شود. هدف ما این است که تعادل مواد و انرژی و نیز داده- ستانده مالی را برقرار سازیم زیرا که این مسأله نقشی حیاتی را در تمامی تصمیمات آتی ما در رابطه با توسعه نواحی شهری ایفا می‌نماید.»
علاوه بر تعاریف مذکور، تاکنون تعاریف بسیار زیادی از توسعه پایدار شده است. به طور کلی می‌توان مجموعه‌هایی از تعاریف انجام شده در خصوص توسعه پایدار را به شرح زیر ارائه کرد:
«پاسخ‌گویی به نیازهای نسل‌های آینده ... توجه به ظرفیت قابل تحمل اکوسیستم‌ها ... حفظ ثروت و سرمایه طبیعی ... نگهداری و ارتقا سیستم‌ها ... بدتر نکردن ... پایدار کردن زندگی بشر ... حفاظت از محیط زیست ... یکپارچه کردن حفاظت و توسعه به عنوان رویکرد کلی»
2- معماری پایدار
امروزه موضوع پایداری در حوزه‌های مختلف علمی و اجرایی در سرتاسر جهان مطرح است. اقتصاد پایدار، کشاورزی پایدار، منابع انسانی پایدار، شهرسازی پایدار و ... از جمله مباحث روز هستند. در معماری نیز پایداری مطرح بوده و در حال حاضر از موضوعات مهم این رشته محسوب می‌شود. وارد آوردن کم‌ترین تخریب به محیط زیست، توجه به گوناگونی زیستی، کاهش آلودگی و ضایعات در محیط طبیعی، کاهش گازهای گلخانه‌ای (مانند گازکربنیک و گاز متان) در جوّ زمین، استفاده از انرژی‌های پاک و تجدیدشونده، کاهش زباله و بازیافت آن، کاهش مصرف آب، استفاده از تجهیزات برقی و مکانیکی پربازده، استفاده از مصالح بومی و قابل بازیافت، توجه به سلامت جسمی و ذهنی افراد جامعه از نظر اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی و حقظ و و یا باززنده‌سازی بافت‌های تاریخی از جمله مواردی است که معماری پایدار به آنها توجه دارد.
فناوری امروز ساخت‌وساز بشر به گونه‌ای است که بیشترین استفاده از منابع کره زمین صورت می‌گیرد و بیشترین ضایعات و آلودگی به محیط زیست بازگردانده می‌شود. این نوع فناوری ساخت از منظر توسعه پایدار قابل قبول نیست و باید کاملاً دگرگون شود. «کاهش مصرف، استفاده مجدد و بازیافت » از لغات کلیدی توسعه پایدار و همچنین معماری پایدار هستند.
در معماری پایدارسعی بر این است که در سه مرحله احداث، سکونت و تخریب بنا، مسائل زیست‌محیطی رعایت شود (نمودار 1). در مرحله ساخت از مصالح بومی و طبیعی استفاده شود. به عنوان مثال سنگ در کوه، آجر در بیابان و چوب در جنگل از جمله مصالح مناسب از منظر پایداری برای ساخت‌وساز هستند. دلیل آن این است که پروسه کارخانه‌ای این مواد برای تبدیل شدن به مصالح ساختمانی اندک است و برای حمل این مصالح به کارگاه ساختمانی هزینه و انرژی زیادی مصرف نمی‌شود.

 

نمودار 1- مراحل سه‌گانه معماری پایدار برای حفظ محیط زیست
در مرحله سکونت، سعی بر این است که نیاز به انرژی آفتاب، باد و یا بیوگاز  به جای انرژی فسیلی استفاده شود. انرژی فسیلی پایان‌پذیر و آلوده‌کننده محیط زیست است. بنابراین در معماری پایدار، استفاده از انرژی فسیلی تا حد ممکن پرهیز می‌شود.
یکی از مشکلات قرن حاضر، محدود بودن منابع آب شیرین و نیاز روزافزون بشر به آن است. لذا این ماده حیاتی باید به صورت صحیح و آگاهانه و با حداقل اسراف مورد استفاده قرار گیرد. بدین جهت ابتدا با استفاده از تجهیزات فنی جدید، مصرف آن می‌بایست کاهش یابد. استفاده از آب باران و آب چاه و ذخیره و تصفیه آن در محل، مورد تأکید معماری پایدار است. همچنین استفاده مجدد از آب مصرف شده برای آبیاری باغچه‌ها و یا شست‌وشوی محوطه‌ها توصیه می‌شود. بدین ترتیب میزان مصرف، تصفیه و لوله‌کشی آب شهری کاهش مییابد.
کاهش و استفاده مجدد از زباله خانگی یا به عبارتی تفکیک زباله در مبدأ و دفن بهداشتی آن به صورتی که کم‌ترین ضایعات محیطی را ایجاد کند، از دیگر مواردی است که در معماری پایدار مورد توجه است. امروزه در کشورهای غربی و تا حدودی در کشور ما، موادی مانند کاغذ، مقوا، شیشه، پلاستیک و فلزات در مبدأ جدا شده و هر یک از مواد فوق به کارخانه مربوطه برای تبدیل به مواد برای محصولات جدید فرستاده می‌شود. زباله باقی‌مانده نیز به کارخانه زباله‌سوز برای تهیه حرارت و برق ارسال می‌شود. خاکستر باقی‌مانده از زباله که فاقد شیرآبه سمی است، دفن می‌گردد.
در مرحله تخریب ساختمان، سعی بر این است که مصالح ساختمانی از قبیل آجر، سنگ و یا تیرآهن مورد استفاده مجدد قرار گیرد و ضایعات و آنچه که قابل استفاده مجدد نیست نیز به صورت صحیح دفن شود.

 

3- شهرک مصدر در امارات متحده عربی

بحث در خصوص پایداری از جمله مباحث نوینی است که امروزه در جهان توجه محافل علمی و برنامه‌ریزان را به خود جلب کرده و بسیاری از کشورهای جهان در پی آنند تا الگوهایی از شهرها و معماری پایدار را ایجاد نموده و یا شهرها و ساختمان‌های موجود و بعضاً نامطلوب خود را بر اساس معیارهای پایداری سامان دهند. در خاورمیانه نیز امارات متحده عربی یکی از کشورهایی است که در این راستا هم در بعد نظری و هم در بعد عملی تلاش زیادی نموده و سعی کرده تا در عمل الگوهای پایداری را پیاده نماید. شهرک مصدر در حومه شهر ابوظبی، الگوی اولیه برنامه‌ریزی و ساخت شهر و ساختمان پایدار است که در آن از بعد زیست محیطی، طراحی شهری، طراحی معماری، حمل و نقل، مصرف انرژی و سایر موارد مرتبط با مباحث پایداری مورد توجه است.
اقلیم این منطقه بیابانی، بسیار گرم و مرطوب است. رطوبت نسبی در اغلب مواقع سال بیش از حد آسایش انسان است. گرمای هوا در حدود 6 ماه از سال بالاتر از حد آسایش بوده و در ماه‌های گرم سال به 45 درجه سانتی‌گراد می‌رسد. منطقه بی‌آب‌وعلف و شوری آب چاه بیش از دریا است. خاک آن از نوع شنزار و ماسه‌بادی است. بنابراین طراحی یک شهرک مسکونی برای سکونت دائم 50،000 نفر، به علاوه 40،000 نفر که در طی روز به آنجا رفت‌وآمد می‌کنند، کار ساده‌ای نیست، افزون بر اینکه این شهرک پایدار می‌باید صفرانرژی، صفرکربن و صفرضایعات باشد.
ایده احداث این شهرک در سال 2006 شکل گرفت و عملیات اجرایی آن از سال 2008 آغاز شد. پیش‌بینی می‌شود که تا سال 2025 کار احداث آن به اتمام برسد. شهرک مصدر با سرمایه‌گذاری بالغ بر 20 میلیارد دلار ساخته خواهد شد و از مزایای زندگی در یکی از شهرهای پیشرفته جهان برخوردار خواهد بود. علاوه بر این، شهرک مصدر که مساحتی به وسعت 640 هکتار دارد، اولین شهر بدون کربن  و بدون ضایعات  در جهان خواهد بود.
این شهرک مجموعه‌ای با برخورداری از فناوری‌های پاک خواهد بود که در آن مؤسسات و مراکز دانشگاهی، محققان، دانشجویان، بنگاه‌های مالی و بیش از 1500 شرکت و کمپانی با برخورداری از 100% مالکیت خارجی و معاف از مالیات و بدون پرداخت عوارض مالی و به دور از محدودیت در انتقال سرمایه و در حمایت کامل مالی در منطقه به فعالیت خواهند پرداخت.


 

شکل 1- به منظور محافظت شهرک مصدر در مقابل تابش آفتاب و بادهای پرگردوغبار، این مجموعه به صورت محصور و نیمه‌متراکم طراحی شده است. در نتیجه فضاهای پرسایه و کوران هوا در کالبد فیزیکی این شهرک فراهم شده است.
طرح کلی و کالبد فیزیکی این شهرک، شبیه شهرهای سنتی مناطق گرم و مرطوب در سواحل خلیج فارس است و توسط شرکت فاستر و شرکا طراحی شده است. از سال 2008، ساخت فاز اول شهرک مصدر شروع شده و تاکنون بخش‌هایی از مؤسسه علوم و فناوری مصدر  تکمیل شده است. طراحی مجموعه ساختمان‌های این مؤسسه توسط شرکت فاستر و شرکا و سایر ساختمان‌های شهرک مصدر توسط دیگر معماران انجام شده است.
بجز مؤسسه علوم و فناوری مصدر، دو طرح جالب توجه دیگر در این شهرک به چشم میخورد. میدان اصلی شهرک مصدر  همانند یک واحه (آبادی میان کویر)، به صورت سرسبز و پرسایه توسط شرکت لاوا  طراحی شده است. در اطراف این میدان، مغازههای متعدد جانمایی شده و بر روی بام تمام ساختمان‌ها، همانند دیگر قسمت‌های این شهرک، سلول‌های خورشیدی برای تأمین برق نصب شده است. سایبان‌های متحرک بر روی فضای میدان طی روز سایه ایجاد می‌کنند. در شب هنگام این سایبان‌ها بسته می‌شوند و امکان خنک شدن میدان از طریق بازتابش حرارت سطح میدان به آسمان شب میسر می‌شود. هم‌چنین جریان هوا تسهیل می‌گردد.

 

 

شکل 2- با استفاده از سایبان‌های متحرک بر روی سطح میدان اصلی شهرک مصدر، در طی روز ایجاد سایه می‌شود. این سایبان‌ها در طی شب بسته می‌شوند. بنابراین امکان خنک شدن میدان از طریق بازتابش حرارت به آسمان شب و استفاده از کوران هوا میسر می‌گردد.
بنای دیگر، ساختمان ادارات مرکزی شهرک مصدر است. برنده طراحی این بنا، شرکت آدرین اسمیت و گوردون گیل  در بین 150 شرکت‌کننده در سال 2008 بود. شرکت‌های معتبر و معظمی از جمله شرکت فاستر و شرکا، شرکت اسکیدمور، اینگ و مریل  و هم‌چنین شرکت اتکینز  در این مسابقه حضور داشتند. این ساختمان 7 طبقه جندمنظوره شامل بخش‌های اداری، تجاری، مسکونی و فرهنگی است.

 

با تمهیدات در نظر گرفته شده در طراحی، این بنا بیش از انرژی مصرفی خود، انرژی تولید می‌کند و یک ساختمان مثبت انرژی  محسوب می‌شود. این ساختمان 70% کمتر از ساختمان‌های مشابه و هم‌اندازه، آب مصرف می‌کند و صفرکربن و صفرزباله (خشک و تر) است.

شکل 3- در طرح ساختمان ادارات مرکزی شهرک مصدر، شکل تابع اقلیم است و سایه و کوران هوا، فرم بنا را مشخص کرده است.

در منطقه گرم و مرطوب، ایجاد سایه و کوران هوا، بهترین روش برای تأمین آسایش با بهره‌گیری از امکانات طبیعی است. بدین لحاظ کالبد ساختمان از 11 دودکش عظیم تشکیل شده که هوای گرم مجموعه را از طریق اثر دودکش به خارج بنا منتقل می‌کند و باعث ایجاد تهویه طبیعی در داخل بنا می‌شود. دهانه فوقانی این دودکش‌ها در بالای ساختمان به یکدیگر متصل می‌شوند. بدین صورت که یک سایبان بزرگ برای زمان اجرای ساختمان و زمان سکونت ایجاد شده است. بر روی سایبان فوق، سلول‌های خورشیدی نصب خواهد شد. یک باغ بر روی بام جانمایی شده که از طریق برودت تبخیری، به خنک شدن محیط کمک می‌کند.


 


شکل 4- نمای داخلی یکی از دودکشهای عظیم ساختمان اداری مرکزی شهرک مصدر که با ایجاد کوران عمودی هوا (اثر دودکش)، تهویه و خنک شدن فضای داخل را میسر می‌سازند.

به طور کلی اهداف اصلی مورد نظر از ساخت شهرک مصدر عبارتند از:
• استفاده از انرژی‌های 100% تجدیدشونده؛
• شهر بدون کربن (حذف سوخت‌های فسیلی و منابع آلاینده خانگی، صنعتی و سوخت ناشی از خودروها)؛
• شهر بدون ضایعات و آلودگی و تقلیل ضایعات به میزان یک‌صدم میزان ضایعات متداول در شهرهای موجود؛
• استقرار و ایجاد مؤسسه علوم و فناوری مصدر؛
• ایجاد و ساخت سبزترین ساختمان‌ها در جهان؛
• مرکز عالی فناوری‌های پایدار؛
• ایجاد نمونه‌ای جهانی از مرکز تحقیقات پایدار و توسعه در عمل؛
• ایجاد یک شهرک نیمه‌متراکم از نظر نزدیک بودن بناها به یکدیگر و عرض کم خیابان‌ها؛
• کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی تا صد در صد؛
• کاهش مصرف آب به میزان یک‌سوم استفاده فعلی در شهرهای موجود؛
• تأکید بر حرکت پیاده و استفاده از دوچرخه به عنوان اصلی‌ترین شیوه‌های سفر در داخل شهرک؛
• استقرار افراد و ساکنان در شعاع 200 متری از امکانات ضروری.
این شهرک به منظور پاسخگویی به فرهنگ و روح حاکم بر ابوظبی، با الهام از شهرسازی و معماری سنتی و برنامه‌ریزی به منظور کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت محیط زیست طراحی شده است. پیاده‌روهای سایه‌دار و خیابان‌های باریک، تابش شدید نور خورشید و دریافت اشعه‌های خورشیدی را کاهش می‌دهند و فضای جذاب و خوشایندی را به وجود می‌آورند. جهت‌گیری دوگانه خیابان‌ها و فضاهای عمومی، بهترین استفاده را از نسیم خنک‌کننده شبانه به وجود آورده و تأثیر بادهای گرم روزانه را به حداقل می‌رساند. نمادهای سنتی که در عصر حاضر کم‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند، نظیر بادگیرها و آفتاب‌گیرها، به بهبود میزان آسایش ساکنان می‌افزاید.
به طور کلی چیزی که امروزه در ابوظبی جریان دارد، انتقال از عصر صنعتی به عصر اکولوژیکی است و عقیده بر این است که شهرک مصدر در این زمینه پیشتاز خواهد بود. در مسائل زیست‌محیطی، دستاوردهای بزرگی در شهرک مصدر حاصل شده و می‌تواند به صورت الگویی برای سایر شهرها باشد.