بازگشت به اصول اولیه : یادگیری از تاریخ برای ساخت و ساز در آینده

بسیاری از تکنیک ها در دستۀ معماری زیست اقلیمی قرار می گیرند. در این مقاله برخی از استراتژی های اساسی و سیستم هایی که در سراسر جهان موفق هستند اشاره شده است.

با تغییرات آب و هوایی و مسئولیت زیست محیطی که در راس دستور کار جهانی امروز قرار دارد، معماری زیست اقلیمی به طور فزاینده ای به عنوان یک استراتژی طراحی حیاتی، در تلاش ما برای اصلاح بسیاری از اشتباهات گذشته شناخته می شود. هر چند، این بلندپروازی بسیار کند پیش می رود، اما در عین حال طراحان بیشتر و بیشتری امیدوارند که تأثیر منفی صنعت معماری و ساخت و ساز بر روی سیاره ما را معکوس کنند.

ضروری است که ما به عنوان یک معمار و طراح، با توسعه سازه ها و سیستم هایی که به منابع کمتری برای ساخت و نگهداری نیاز دارند، پیامدهای منفی زیست محیطی ساخت و ساز را به حداقل برسانیم. بسیاری از شیوه‌ها از استراتژی‌های غیرفعال ای استفاده می‌کنند که برای ایجاد شرایط بهینه انرژی و تامین کالا در جوامعی که آن‌ها را تامین می کنند، کارآمد هستند.

(*گواهی‌نامه LEED: استاندارد حوزه تهویه مطبوع و مرجع انتخاب ساختمان‌های سبز در آمریکا و اروپا می‌باشد.)

معماری زیست اقلیمی در هسته خود، توسط محیط بومی هدایت می شود و اصول بوم شناختی پیچیده و در عین حال سنتی را در فرآیند برنامه ریزی اولیه معماری گنجانده است. طراحی زیست اقلیمی ریشه در رابطه بین انسان و طبیعت دارد. بسیاری از روش‌های مورد استفاده توسط آموزه‌های تاریخ باستان و مردم بومی آموزش داده می‌شوند . همانطور که می‌دانیم، مردم بومی دانش عمیق و گسترده‌ای درباره نحوه تعامل دقیق و دلسوزانه ما با محیط اطرافمان دارند تا به ما امکان همزیستی راحت در یک دنیای همیشه در حال تغییر را بدهند. 

بسیاری از تکنیک ها تحت لوای معماری زیست اقلیمی قرار می گیرند و هر قاره و جامعه، دارای الزامات منحصر به فردی هستند. با این حال، برخی از استراتژی ها و سیستم های اساسی وجود دارد که به طور گسترده ای موفق هستند.

اول اینکه ردیابی ریشه های معماری زیست اقلیمی به بسیاری از تمدن های باستانی، از جمله یونانی ها، رومی ها و چینی ها باز می گرد.، جهت گیری خورشیدی یک استراتژی کلیدی در معماری است که ده ها هزار سال وجود داشته است. در دوران باستان، جوامع با درک عمیقی که از محیط خود داشتند، سازه های خود را با دقت جهت گیری می کردند تا از نور خورشید بهره ببرند.

به عنوان مثال، در یونان باستان، خانه‌ها عمداً در موقعیتی قرار می‌گرفتند که آفتاب زمستانی را بگیرند و گرما را در ماه‌های سردتر سال تضمین کنند. این درایت قدیمی که بر همسویی سازه‌ها با مسیر خورشید برای بهینه‌سازی آسایش حرارتی تأکید می‌کند، امروزه اهمیت تازه‌ای پیدا کرده است.برای مثال، با استفاده از جهت گیری خورشیدی می توانیم با گرمتر و روشن تر کردن فضای پذیرایی و نشیمن در حالی که اتاق های خواب خنک تر و تاریک تر هستند، اتکای ساختمان به گرمایش مصنوعی، سرمایش و روشنایی را کاهش دهیم و در نتیجه مصرف انرژی را کاهش دهیم.

به طور مشابه، تهویۀ طبیعی مورد علاقۀ تمدن های باستانی و بیابان نشینی مانند مصری ها بود که به طور شهودی سازه هایی را طراحی کردند تا محیط اطراف را برای راحتی در آب و هوای گرمتر مهار کنند. این اصل حول استفاده استراتژیک از روزنه هایی، مانند پنجره‌ها، درها و دریچه‌ها می‌چرخد تا گردش هوا در ساختمان‌ها را بیشتر کند. محور اصلی این نوع تهویه، جریان‌های شناور است که در آن هوای گرم‌تر و متراکم‌تر بالا می‌آید و هوای سردتر و متراکم‌تر پایین می‌رود. با درک و استفاده از این اتفاق طبیعی، می‌توان فضاهایی را طراحی کرد که حرکت هوای گرم به سمت بالا و جذب هوای خنک‌تر را تسهیل کرده و یک جریانی پیوسته ایجاد کنند.

متعادل کردن دما یک هزینه انرژی زیادی در زندگی روزمره ما دارد، بنابراین بسیاری از استراتژی‌های غیرفعال روی این موضوع تمرکز می‌کنند. یکی دیگر از تکنیک های رایج که از آموزه های مصریان باستان نشات می گیرد، سرمایش تبخیری است. این روش یک استراتژی تهویه طبیعی است که از اثر خنک کنندگی تبخیر آب برای کاهش دمای داخلی استفاده می کند. این استراتژی شامل عبور هوا از روی آب است که باعث تبخیر آب و در نتیجه خنک شدن هوا می شود. از نظر تاریخی، تمدن‌ها در مناطق گرم و خشک از آویزان کردن نی‌های مرطوب در پنجره‌ها و یا ساخت بادگیرها و قنات ها (کانال‌های آب زیرزمینی) برای خنک‌تر کردن محیط‌های داخلی استفاده می‌کردند.

امروزه، به ویژه در اقلیم های خشک، *کولرهای تبخیری یا "کولرهای مردابی" رایج شده اند. این سیستم ها هوای گرم را جذب می کنند، و آن را از روی پوشال های اشباع شده از آب عبور می دهند تا خنک شود و سپس هوای خنک شده را در سراسر ساختمان پخش می کنند. به طور مشابه، جرم حرارتی، یک مفهوم اساسی از معماری زیست اقلیمی است که به توانایی یک ماده برای جذب و ذخیره و سپس آزاد کردن گرما اشاره دارد. در حالی که قدرت ذاتی موادی مانند آجر، بتن و سنگ برای جذب، ذخیره و انتشار گرما به خوبی درک شده است، ادغام ظریف این مواد می تواند تاثیر عمیقی بر مشخصات انرژی ساختمان و راحتی ساکنان آن بگذارد.

(*کولر تبخیری: یا خنک کننده مردابی، کولر بیابانی و خنک کننده هوای مرطوب اسامی دیگر کولر آبی هستند.)

با این حال، انتخاب مواد با جرم حرارتی بالا فقط شروع کار است. قرار دادن آنها به طور بهینه در یک ساختار برای استفاده از چرخه های دمایی روزانه بسیار مهم است. استفاده از یک استراتژی مرتبط با جرم حرارتی می‌تواند گرمایش خورشیدی غیرفعال را در ماه‌های سردتر افزایش دهد و سرمایش شبانه را در دوره‌های گرم‌تر افزایش دهد. هنگامی که جرم حرارتی با سایر استراتژی‌های طراحی غیرفعال، مانند عایق کاری و تهویه مؤثر ترکیب می‌شود، جرم حرارتی می‌تواند پایه‌ای در دستیابی به ساختمان‌هایی با مصرف انرژی نزدیک به صفر باشد. چالش اینکار در ایجاد تعادل میان جرم با مشخصات آب و هواییِ محیط خاص ساختمان، و حصول اطمینان از پاسخ هماهنگ آنها به تغییرات حرارتی فصلی و روزانه است.

هرچند معماری زیست اقلیمی همیشه مربوط به ساکنان ساختمان نیست، این شیوۀ معماری همچنین می تواند مسائلی را که در مقیاس اجتماعی گسترده تر رخ می دهد حل کند. بام های سبز چیزی بیش از یک بیانیه زیبایی شناختی یا زیست محیطی را نشان می دهند. برای معماران، ادغام پوشش گیاهی در بالای ساختمان ها یک استراتژی چند وجهی است که ضمن افزایش عملکرد ساختمان، به چالش های زیادی می پردازد. فراتر از جذابیت بصری فوری و ارتقای تنوع زیستی، بام‌های سبز برای مدیریت فاضلاب های سطحی بسیار عالی هستند و با بسیاری از حوادث آب و هوایی غیرقابل پیش‌بینی که اغلب اتفاق می افتند، مقابله می‌کنند.

این نوع سقف‌ها حجم آب های روان را کاهش می‌دهند و رهاسازی آن‌ها به سیستم‌های زهکشی را به تاخیر می‌اندازند و به کاهش سیل کمک می‌کنند و همچنین اثر جزیره گرمایی را کاهش می‌دهند. بام های سبز نور خورشید را جذب می کنند و باعث می شوند این نور به گرما تبدیل نشود. بام‌های سبز ، با ایجاد یک بافر حرارتی در داخل ساختمان ،  همراه با اثر خنک‌کننده تعرقی گیاهان، می‌توانند منجر به صرفه‌جویی قابل‌توجهی در انرژی و همچنین افزایش طول عمر غشای سقف با محافظت از آن در برابر اشعه فرابنفش و نوسانات دما شوند.

راهبردهای زیست اقلیمی زیادی وجود دارد که هر کدام چالش ها و مزایای خود را دارند. با این حال، در سطح تجاری، ردپای کربن یک ساختمان می تواند به شدت زیاد شود، و بسیاری از تکنیک های هوشمندانه باید به طور همزمان معرفی شوند تا به بهترین نتیجه ممکن دست یابند. منطقه بندی یکی از اولین مراحل در این فرآیند است.

با تفکیک مناطق بر اساس ساعات کاری، نیازهای حرارتی و تراکم ساکنین، منطقه بندی می تواند تأثیر عمیقی بر انرژی مورد نیاز یک ساختمان داشته باشد. به عنوان مثال، اتاق‌های سرور که نیاز به خنک‌کننده دائمی دارند، باید جدا از اتاق‌های کنفرانس که ممکن است بر اساس زمان استفاده از آنها به گرمایش یا سرمایش متناوب نیاز داشته باشند، تقسیم بندی شوند. به طور مشابه، مناطق پرتردد مانند لابی ها و راهروها را می توان از محیط های ساکت تر و کنترل شده تر مانند سالن های اجرایی یا اتاق های کنفرانس متمایز کرد. این جداسازی استراتژیک امکان عملیات هدفمند تهویه مطبوع و کاهش اتلاف انرژی را فراهم می کند.

در نهایت، یکی از اصلی‌ترین استراتژی‌های معماری زیست‌اقلیمی امروزی، استفاده از مصالح بومی است. تقاضا برای طراحی صادقانه این نیاز را در صدر بسیاری از الزامات پروژه قرار داده است. کارکردن به این روش برای دستیابی به طرح هایی با پاسخگویی زیست محیطی و اصالت منطقه ای بسیار ارزشمند است. برای طراحان، این فقط کاهش انتشار گازهای گلخانه ای حمل و نقل یا حمایت از اقتصادهای محلی نیست . اگرچه، بدون شک، این دو موضوع مهم هستند. ولی در عوض، این یک شناخت است که مصالح بومی یک منطقه دارای ویژگی‌های ذاتی هستند که به خوبی با چالش‌های اقلیمی و زیست‌محیطی آن منطقه هماهنگ می شوند.

این مصالح که توسط قرن ها تکامل معماری بومی شکل گرفته اند، به طور طبیعی به نوسانات دمایی منطقه، سطح رطوبت و زوایای خورشیدی پاسخ می دهند. یک سنگ بومی ممکن است دارای خواص جرم حرارتی عالی برای گرمایش غیرفعال در آب و هوای بومی خود باشد، یا یک الوار منطقه ای ممکن است ویژگی های ایجاد سایه یا تهویه بهینه را ارائه دهد. با استفاده از این ویژگی‌های ذاتی، معماران زیست‌اقلیمی می‌توانند کنترل‌های محیطی غیرفعال ساختمان را افزایش دهند و نیاز به مداخلات مکانیکی را کاهش دهند. استفاده از مواد بومی همچنین حس تعلق به مکان را در سازه تقویت می کند و آن را عمیقاً در بافت محیطی و فرهنگی خود قرار می دهد.

معماری زیست اقلیمی یک کار بزرگ با جنبه های مختلف است. این صنعتی است که در بسیاری از کشورها ، به ویژه کشورهایی با شرایط آب و هوایی سخت که در آن نیاز به راه حل های نوآورانه طراحی ساختمان بیشترین نیاز را داشته است، ریشه دوانده است. از آنجایی که جهان اطراف ما با سرعتی سریع و غیرقابل پیش‌بینی تغییر می‌کند، باید تا آنجا که می‌توانیم از این استراتژی‌های اساسی برای حفظ سیاره‌ای که داریم، شناخت پیدا کرده و استفاده کنیم.

نویسنده: سامانتا فرو

افراد دارای مهارت در این زمینه

در صورتی که در این زمینه تخصص یا مهارتی دارید، پس از ثبت نام در سایت و تکمیل فرم مشخصات شخصی ، پروفایل خود را به لیست زیر اضافه نمایید .