معماری پایدار

معماری پایدار چیست؟

معماری پایدار یکی از تحولات بسیار مهم در حوزه معماری است که هدف آن طراحی بنا بر مبنای اصول پایداری و صرفه جویی در مصرف انرژی می باشد.

با توجه به اینکه ازدیاد جمعیت و افزایش کلان شهرها باعث شده است تا در حال حاضر سه چهارم انرژی جهان در شهرها مصرف گردد .

به تبع آن شهرها و ساکنان آن عامل ایجاد بیشترین حجم آلودگی جهان صنعتی باشند.

چرا که انسان در جهان صنعتی از تمام تکنولوژی های موجود برای سرمایش، گرمایش و تأمین معاش خود استفاده می کند .

در این بین سوخت های فسیلی و انرژی های تجدید ناپذیر که مصرف آنها لطمه ای جبران ناپذیر بر نسل های آینده وارد می کنند که بیشترین موارد مصرفی انسان می باشند.

پایداری و توسعه پایدار به منظور کاهش آلودگی های زیست محیطی و بهینه سازی مصرف انرژی مورد توجه طراحان و معماران قرارگرفته است.

این معماری در واقع واکنشی به بحران های پیش آمده در دنیای صنعتی و مدرن امروز به شمار می آید.

به طور خلاصه معماری پایدار یک اصطلاح کلی است که به ساختمان هایی اطلاق می شود که برای محدود کردن تأثیر انسان بر محیط زیست طراحی شده اند.

رویکرد سازگار با محیط زیست به ساختمان های مدرن همه جنبه های برنامه ریزی و فرآیند ساخت و ساز از جمله انتخاب مصالح ساختمانی طراحی و اجرای سیستم های گرمایش سرمایش لوله کشی زباله و تهویه و ادغام محیط ساخته شده با چشم انداز طبیعی و غیره را در بر می گیرد.

معماری پایدار یک تحول مهم در حوزه معماری

معماری پایدار (Sustainable architecture) یکی از تحولات مهم در حوزه معماری است که هدف آن طراحی ساختمان براساس بهینه سازی در مصرف انرژی و اصول پایداری می باشد.

به معماری پایدار، معماری سبز نیز گفته می شود که بر اساس طراحی اکولوژی و منطبق با طبیعت می باشد. ساخت و سازهایی که براساس این نوع معماری پیاده سازی می شوند آسیب کمتری بر محیط زیست و منابع انرژی وارد می کنند و با محیط زیست ناسازگاری کمتری دارند.

منظور از پایداری در معماری این نیست که ساختمان مقاومت بالا و یا عمر طولانی داشته باشد بلکه به این معنی است که در ساخت و ساز به محیط زیست توجه ویژه ای کنند و براساس آن اقدام نمایند.

اصول معماری پایدار یا معماری سبز:

هماهنگی با محیط زیست و اقلیم

بناها باید طوری طراحی شوند که با شرایط اقلیمی و محیط اطراف خود سازگار باشند، به نحوی که نیازهای امروزی بشر را تامین کنند و آیندگان نیز بتوانند از منابع انرژی موجود استفاده کنند.

بهینه سازی در مصرف انرژی

طراحی سازه ها باید به گونه ای باشند که نیاز به سوخت فسیلی و دیگر انرژی ها به حداقل برسد به این ترتیب از منابع موجود در طبیعت کمتر استفاده شده و آلودگی زیست محیطی کمتری را به همراه خواهد داشت؛ همچنین می توان از مصالح قابل بازیافت استفاده کرد.

استفاده بهینه از مواد و مصالح ساختمانی

در طراحی باید از مصالحی استفاده کرد که از دوام و مقاومت کافی برخوردار بوده و با مواد شیمیایی و انرژی کمتری آماده شوند.

پاسخگویی به نیازهای ساکنین

معماری باید به نحوی باشد که حضور افراد در ساختمان محترم شمرده شود و نیازهای روحی و جسمی ساکنین ساختمان را تامین کند. توجه به طبیعت و حضور آن در محیط زندگی باعث بهبود سطح روانی انسان شده و بر روحیات او تاثیر بسزایی دارد.

هماهنگی با سایت

هر سازه ای باید با ملایمت در زمین ناحیه خود قرار بگیرد و با محیط پیرامون خود سنخیت داشته باشد. معمار استرالیایی گلن مورکات این جمله را بیان کرده است که ساختمان باید زمین را به صورتی آرام و سبک لمس کند.

این جمله به تمامل بین ساختمان و سایت اشاره دارد که امری ضروری برای فرآیند سبز به شمار می رود. سازه هایی که بی رویه انرژی مصرف می کنند آلودگی ایجاد می کنند و با کاربران و مصرف کنندگان خویش بیگانه اند در نتیجه هرگز زمین را به صورت آرام و سبک احساس نمی کنند.

ویژگی های معماری پایدار

• تمرکز کلی بر کاهش تأثیر انسان بر محیط زیست

• حداقل مصرف انرژی زیان بار و مضر به لطف استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند پنل های خورشیدی و سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه طبیعی

• ساختمان هایی که حداقل اندازه مصرف انرژی برای اثر صفر خالص تولید می کنند

• سیستم های حفاظت از آب، مانند جمع آوری آب باران و بازیافت آب خاکستری

• ادغام با چشم انداز اطراف

• استفاده از مواد تجدیدپذیر مانند بامبو، کنف، چوب پنبه، کتان و سویا

• جایگزینی مواد معمولی مانند بتن با جایگزین های پایدار مانند کنفکریت (ساخته شده از کنف، آهک و آب) یا پلاستیک های معمولی با پلاستیک های زیستی خلاقانه ساخته شده از جلبک ها

• استفاده از مواد بازیافتی

• فضاهای سازگار و مدولار ساخته شده از مواد طبیعی که به راحتی قابل تجزیه و تغییر کاربری یا بازیافت هستند

• خانه‌های کوچک، آپارتمان‌های کوچک و دیگر سازه‌های کوچک که به رفع اشتها برای مسکن پایدارتر کمک می‌کنند و از جرم و انرژی کمتری استفاده می‌کنند.

• راه حل های جایگزین مسکن، مانند خانه ها و ساختمان های آپارتمانی ساخته شده از ظروف حمل و نقل بازیافتی و همچنین معماری شناور در آبراه ها در سراسر جهان که کمبود مسکن در مناطق متراکم ساحلی را برطرف می کند.

• ترکیب گیاهان و طبیعت از طریق دیوارهای زنده، برج های مسکونی پوشیده از درخت و بام های سبز برای کمک به خنک سازی ساختمان های موجود و ایجاد محیط های بایوفیلیک سالم برای انسان

اهداف کلی معماری پایدار

• توجه به زندگی انسان و بهبود وضعیت فیزیکی و روانی آن

• استفاده از مصالحی که تولید، مصرف و یا تخریب آن ها با محیط سازگار باشد

• تطبیق و هماهنگی با محیط زیست

• مصرف محدود سوخت های فسیلی

• استفاده از انرژی های طبیعی مانند نور خورشید

• حداقل آسیب به محیط پیرامون

• کاهش میزان تولید گاز دی اکسید کربن

• احترام به طبیعت و به کارگیری پتانسیل های موجود در آن

• استفاده مجدد از مصالح ساختمانی و مواد بازیافتی

• کاهش تولید نخاله های ساختمانی

• بالا بردن عمر مفید ساختمان

• جلوگیری از به کار بردن مصالح ساختمانی ناسازگار با طبیعت

مزایا معماری پایدار

مزایای زیست محیطی معماری پایدار

معماری پایدار یک راه حل حیاتی برای چالش های زیست محیطی مهم سیاره ما مانند تغییرات آب و هوایی، تمام شدن منابع و از دست دادن تنوع زیستی است. با پذیرش اصول طراحی پایدار، معماران، طراحان داخلی و شرکت های ساخت وساز می توانند باعث انجام موارد زیر شوند:

• کاهش مصرف منابع تجدید ناپذیر، ترویج مواد تجدید پذیر و بازیافتی

• کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با به حداقل رساندن مصرف انرژی و استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر.

• حفظ و ارتقای تنوع زیستی از طریق انتخاب سایت مناسب، محوطه سازی، و استفاده از گیاهان بومی.

مزایای اقتصادی معماری پایدار

علاوه بر مزایای زیست محیطی، معماری پایدار مزایای اقتصادی متعددی دارد که آن را به انتخابی جذاب برای مالکان ساختمان، سرمایه گذاران و مستاجران تبدیل می کند. این مزایای اقتصادی عبارتند از:

• صرفه جویی در هزینه های بلند مدت به دلیل کاهش مصرف انرژی و آب که منجر به کاهش قبض های مصرفی می شود.

• کاهش هزینه های نگهداری و افزایش دوام، چون ساختمان های پایدار برای دوام بیشتر طراحی شده اند و نیاز به تعمیرات و تعویض کمتری دارند.

• افزایش ارزش ملک ،چرا که مستاجران و مشتریان آگاه از محیط زیست به طور فزاینده ای به دنبال فضاهای پایدار هستند.

• مشوق های مالی بالقوه شامل اعتبارات مالیاتی و تخفیف های ویژه مالیاتی برای ترکیب ویژگی های طراحی پایدار در ساخت وساز و نوسازی جدید در کشورهای توسعه یافته به افراد اختصاص میابد.

مزایای اجتماعی معماری پایدار

مزایای اجتماعی معماری پایدار را نباید دست کم گرفت، زیرا آن ها به رفاه کلی و رضایت ساکنان ساختمان کمک می کنند. ساختمان های سبز عبارتند از:

• محیط های داخلی سالم تر ناشی از بهبود کیفیت هوا- دسترسی به نور طبیعی و آکوستیک بهتر، افزایش سلامت، رفاه و بهره وری ساکنان را به همراه دارد.

• احساس اجتماع و غرور- مردم با زندگی و کار در ساختمان های مسئول زیست محیطی احساس ارتباط و افتخار می کنند.

• ایجاد فرصت های آموزشی- ساختمان های پایدار، اغلب به عنوان نمونه های زنده از شیوه ها و تکنولوژی های پایدار عمل می کنند و دیگران را به اتخاذ رویکردهای مشابه در پروژه های خود ترغیب می کنند.

معماران، طراحان داخلی و شرکت های ساختمانی با درک و پذیرش این مزایا می توانند فضاهایی را ایجاد کنند که از محیط زیست محافظت کرده و به رفاه اقتصادی و اجتماعی جوامعی که به آن ها خدمت می کنند، کمک کنند.

ضرورت معماری پایدار

در شروع انقلاب صنعتی در قرن هجدهم غلظت دی‌اکسید کربن جو زمین ۲۷۰ قسمت در میلیون بود و اکنون غلظت آن به ۳۷۷ قسمت در میلیون رسیده‌است. این مقدار نه تنها در ۷۴۰ هزار سال گذشته بلکه از ۵۵ میلیون سال پیش تاکنون سابقه ندارد. ۵۵ میلیون سال پیش کره زمین سیاره‌ای گرمسیری بود و قطب شمال و جنوب وجود نداشت و سطح دریاها ۸۰ متر بالاتر از امروز بود.

این شرایط برای حیات انسان مناسب نبود و با از بین بردن این شرایط انسان توانست روی این کره خاکی به حیاط خود ادامه دهد. اما اکنون بشر آگاهانه با دست خود این شرایط را دوباره شکل می‌دهد.

در صورت ادامه روند کنونی اثرات سویی از جمله بر بومی‌شناسی و مدیریت بوم تأثیر بر روی سلامت انسان تغییرات در زیر ساختارها از طریق جاری شدن سیل و حرکت لایه‌های زمین طغیان رودها و بالا آمدن آب دریاها خشک شدن درون قاره‌ها و مرطوب شدن سواحل آتش گرفتن شهرها و جنگل‌ها از بین رفتن لایه ازون کاهش اختلاف دمای شب و روز اسیدی شدن اقیانوس‌ها و تغییر در توزیع آب در کره زمین را شامل باشد.

حفاظت از انرژی و استفاده پایدار از آن پیشرفت‌های عظیم تکنولوژیِ استخراج نفت و سایر ذخایر زیرزمینی، استفاده هر چه بیشتر این منابع تجدید ناپذیر را فراهم آورده‌ است لذا طراحی ساختمان‌ها باید به گونه‌ای باشد که مصرف سوخت فسیلی را به حداقل برساند. همچنین توجه به این مسئله که منابع بهره‌برداری شده در سامانه‌های توسعه در کجا استفاده می‌شوند و چگونگی پایدار نگه‌داشتن آن‌ها و استفاده از منابعی که امکان جایگزینی سریع‌تری دارند بسیار مهم است. به عنوان مثال از چوب درختانی باید استفاده شود که سریع تر رشد کرده و می‌توانند جایگزین شوند.

تفاوت بین معماری سبز و معماری پایدار

“معماری سبز” و “معماری پایدار” در خیلی از مورد به جای یکدیگر در این صنعت مورد استفاده قرار گرفته اند. با این حال، تفاوت های اندکی بین این دو اصطلاح وجود دارد.به طور کلی اعتقاد بر این است که معماری سبز تنها بر محیط زیست متمرکز است و هر چیزی که به طور مستقیم بر محیط زیست تاثیر می گذارد را در بر می گیرد. در حالی که، معماری پایدار دامنه وسیع تری دارد؛ علاوه بر محیط زیست، هزینه و آسایش انسان را نیز در همان مراحل ابتدایی برنامه ریزی تا تخریب در نظر می گیرد.

چگونه معماری پایدار را در طراحی های خود به کار گیریم؟

برای به کارگیری معماری پایدار در طراحی‌های خود، می‌توانید به موارد زیر توجه کنید:

۱- شناخت نیازمندی‌های کاربران:

در طراحی ساختمان‌های پایدار، نیازمندی‌های کاربران باید به طور کامل شناخته شوند تا بتوان طراحی بهینه‌ای برای ساختمان انجام داد.

۲- استفاده از مصالح پایدار:

برای ساخت ساختمان‌های پایدار، از مصالحی استفاده کنید که بتوانند منابع انرژی و مواد طبیعی را صرفه‌جویی کنند. برای مثال، از چوب با مدیریت جنگل‌ها، بتن با کاهش مصرف آب، سنگ‌های طبیعی و یا مصالح بازیافتی استفاده کنید.

۳- کاهش مصرف انرژی:

سعی کنید تا با استفاده از روش‌هایی مانند نصب سیستم‌های خودکار کنترل دما، کنترل روشنایی، نورپردازی طبیعی، و استفاده از سیستم‌های تهویه مطبوع با کارایی بالا، مصرف انرژی ساختمان را کاهش دهید.

۴- مدیریت آب:

برای کاهش مصرف آب در ساختمان، از سیستم‌های جمع‌آوری و استفاده مجدد آب، اصلاح شبکه‌های آبیاری، استفاده از سیستم‌های خودکار کنترل مصرف آب، و اصلاح شبکه‌های خطوط لوله آب استفاده کنید.

۵- مدیریت پسماندها:

برای کاهش تولید پسماندها در ساختمان، از روش‌های بازیافت، کمک به شبکه‌های بازیافت پسماندها، طراحی سیستم‌های بازیافت و کمک به پایان دوره عمر مصالح استفاده کنید.

۶- استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر:

سعی کنید با استفاده از پنل‌های خورشیدی، نصب توربین‌های بادی، و  استفاده از انرژی باد و خورشید، انرژی ساختمان را از انرژی‌های تجدیدپذیر تامین کنید.

۷- استفاده از حمل و نقل پایدار:

برای کاهش تأثیرات مخرب حمل و نقل، از روش‌هایی مانند استفاده از حمل و نقل عمومی، استفاده از سیستم‌های حمل و نقل پایدار، و ایجاد مسیر های دوچرخه‌سواری و پیاده‌روها استفاده کنید.

۸- طراحی هوشمند:

با استفاده از سیستم‌های هوشمند می‌توانید مصرف انرژی و آب را بهبود بخشید و تأثیرات مخرب بر محیط زیست را کاهش دهید. به عنوان مثال، با نصب سیستم‌های خودکار کنترل دما و روشنایی می‌توانید مصرف برق را کاهش دهید.

۹- آموزش و آگاهی‌بخشی:

برای اجرای موفق برنامه‌های پایدار در طراحی ساختمان‌ها لازم است که همه افرادی که در این برنامه‌ها شرکت می‌کنند آگاهی کافی درباره مسائل محیط زیستی داشته باشند. بنابراین، آموزش و آگاهی‌بخشی برای همه افرادی که در این برنامه‌ها شرکت می‌کنند، بسیار مهم است.

با رعایت این موارد می‌توانید در طراحی ساختمان‌های پایدار موفق عمل کنید و به کاهش تأثیرات مخرب بر محیط زیست کمک کنید.

طراحی پایدار به چند روش انجام می شود؟

طراحی پایدار، به عنوان یک رویکرد مهم در ساختمان‌سازی بر اساس چندین روش متفاوت انجام می‌شود. برخی از این روش‌های طراحی پایدار عبارتند از:

۱- طراحی پایدار بر مبنای روش غیرفعال (Passive Design):

در این روش با بهره‌برداری از عوامل طبیعی مانند نور خورشید، جریان هوا و گرما از دستورالعمل‌هایی که برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها تدوین شده است، پیروی می‌شود.

۲- طراحی پایدار بر مبنای روش فعال (Active Design):

در این روش با استفاده از سیستم‌های مکانیکی مانند سیستم‌های تهویه مطبوع و به کارگیری انرژی های تجدید پذیر همچون پنل های فتوولتاییک  کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها انجام می شود.

نمونه هایی از ساختمان های پایدار در دنیا

شهر جنگلی سنگاپور

باغ خلیج، در قسمت مرکزی سنگاپور واقع است.

این باغ متشکل از سه بخش منحصر به فرد آبی جنوبی، شرقی و مرکزی است.

مساحت این شهر جنگلی برابر با یک میلیون متر مربع است و در این باغ 80 درصد از گونه های گیاهی جهان وجود دارد.

در مرکز یکی از ساختمان های مدرن این مجموعه یک فضای باز و وسیع وجود دارد که با شیشه محصور و در آن 220 هزار نوع پوشش گیاهی منحصر به فرد کاشته اند.

در بیرون این نمایشگاه 18 ساختمان بلند شبیه به درخت با ارتفاع 50 متر ساخته اند.

این ساختمان ها در واقع باغ هایی هستند که می توانند آب باران را در خود نگه دارند و از آن برای مصارف مختلف استفاده کنند.

همچنین در هر یک از ساختمان ها تعدادی پنل خورشیدی وجود دارد که نور خورشید را در روز ذخیره و در شب برای روشنایی مورد استفاده قرار می گیرد. این مجموعه با هدف جلوگیری از ایجاد جزیره گرمایی (Heat Island) ساخته شده است.

جزیره گرمایی پدیده ای است که اغلب در مناطق شهری اتفاق می افتد و دلیل آن جذب گرما و حرارت به وسیله خیابان ها، ماشین ها و آسفالت هاست. در تابستان این پدیده شدت می یابد که باعث می شود هزینه زیادی برای دستگاه های تهویه هوا صرف شود و به دنبال آن تقاضا برای انرژی افزایش یابد. ساخت چنین باغ هایی برای کنترل تاثیرات منفی و ایجاد محیطی بهتر و سالم تر برای زندگی شهروندان است.

بنای خورشید و ماه چین

این بنای مجلل از بزرگ ترین بناهای جهان است که از نور خورشید برای تامین انرژی خود استفاده می کند.

این بنا توسط مینگ هوانگ یکی از اعضاء پارلمان چین احداث کردند.

درخت هوایی اسپانیا

درخت هوایی یکی از بناهای معروف و جذاب در شهر مادرید است.

که با هدف تولید انرژی و اکسیژن طراحی و این سازه از پنل های خورشیدی برای تولید برق مورد نیاز خود استفاده می نماید.

درختان این بنا در سال 2007 کاشته که جلوه بی نظیری به این مجموعه داد است و مصالحی که در این بنا بکار رفته همگی قابل بازیافت هستند.

ساختمان رایشتاگ در شهر برلین آلمان

رایشتاگ  (Reichstag Building) نام دیگر ساختمان پارلمان در شهر برلین است . که توسط نورمن فاستر (Norman Foster) طراحی و وجود گنبد شیشه ای در این ساختمان نور خورشید را منعکس کرده و نور کافی برای روشنایی ساختمان را فراهم می کند.

در ساختمان رایشتاگ تلاش کردند که بهترین تعامل بین فضای ساختمان و محیط اطراف آن به وجود آید .

در این ساختمان از روغن های گیاهی تصفیه و برای تامین انرژی و برق مورد نیاز استفاده می شود.

آلودگی ناشی از سوخت این روغن ها بسیار کمتر از سوخت های فسیلی است.

این ساختمان یک سیستم لوله کشی منحصر به فرد دارد که آب باران در خود نگه داشته و برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.