معماری اکوتک Ecotech Architectural
در معماری معاصر ، تغییراتی که با توجه به معیارهای زیست اقلیمی و پایداری پدید می آیند ، هر روز اهمیت بیشتری می یابند . سخن از پایداری در معماری را می توان به تصور و طراحی ساخت و سازهای آینده تعبیرکرد ، آن هم نه تنها با پایداری فیزیکی ساختمان ، بلکه با پایداری و حفظ این سیاره و منابع انرژی آن . به این ترتیب اینگونه به نظر می رسد که می توان پایداری را بر طبق الگویی تصورکرد که درآن منابع و مصالح دردسترس ، بیش از هدر دادن یا نادیده گرفتن شان ، با کارایی بیشتری به کارگرفته شوند . به طورخلاصه منظور از اکولوژی یا بوم شناسی ساختمان این است که بر قابلیت ساختمان برای تلفیق عوامل محیطی و جوی ، و تبدیل آنها به صورت کیفیت های فضایی و آسایش و فرم ، تمرکز گردد
رویکرد به زیست و اکولوژی یکی از گرایش های عمده معماران های تک است . این معماران طلایه دار استفاده از عوامل اقلیمی و محیط زیست در ساختمان هستند . " سازگاری با محیط زیست " است .
امروزه استفاده کردن از انرژی و صرفه جویی کردن یکی از دغدغه های مسائل جهانی است و برای همین منظور اجرای استانداردها و معیارهای دائمی صرفه جویی در انرژی ، تعیین و کنترل دقیق مصرف انرژی در ساختمان ، امری حیاتی به نظر می رسد . این معماری در اصل مفهوم معماری هماهنگ با طبیعت است .
از اصولی که در اکثریت کارهای ارائه شده در اکوتک به نظر می رسد ، می توان موارد زیر را بیان کرد :
تهویه طبیعی با امکان جریان هوا از سقف ، تهویه مطبوع از طریق پالایش شبانه و دمیدن هوا از زیر کف ، کنترل نور و نظایر اینها ، استفاده کردن از منابع طبیعی زیر زمینی ، استفاده کردن از انرژی منابع طبیعی همچون گرما ، نور خورشید ، باد ، انرژی گرمایی ، آب باران .
نورمن فاستر یکی از معروفترین معماران سبک اکوتک است . طرح وی برای بازسازی راشیتاگ ، پارلمان جدید آلمان در برلن در سال 1993 به عنوان برنده اول اعلام شد . فاستر در طرح خود یک شیشه ای به جای گنبد تخریب شده پارلمان ، در جنگ جهانی دوم ، در نظر گرفت . این گنبد از چند نظر جالب توجه بود : نخست آنکه در داخل گنبد دو رامپ مارپیچ قرار دارد که به سکوی فوقانی جهت تماشای مناظر اطراف ختم می شود و لذا مردم به صورت سمبلیک بر بالای سر نمایندگان خود صعود می کنند . در هنگام شب گنبد از طریق تالار مجلس روشن می شود و به صورت گنبدی نورانی می درخشد ، که نشانه ای از قدرت و توانایی پروسه مکراتیک در آلمان فدرال است . از نظر اقلیمی در تابستان تهویه طبیعی تالار نمایندگان از طریق گنبد شیشه ای صورت می گیرد و در زمستان هموای گرم تهویه شده از طریق گنبد شیشه ای باز یافت و مجددا مورد استفاده قرار می گیرد و بالاخره آیینه های وسط گنبد روشنایی طبیعی و تصویر مردم ( خاستگاه قدرت ) را به تالار نمایندگان منعکس می کند.
از موارد دیگر می توان ، پنجره های هوشمند جهت تهویه هوا ، استفاده از سوخت تجزیه شونده بیوگاز جهت تولید برق بدون آلودگی ، حرارت تولید شده در یک مخزن طبیعی آب گرم در زیر ساختمان ، آب سرد لایه های زیر زمینی جهت تامین سرمایش ساختمان ، را نام برد .
اصل طراحي در اين سبك بر اين اصل استوار است كه ساختمان ، جزئي كوچك از طبيعت پيراموني است و بايد به عنوان بخشي از اكوسيستم عمل كند و در چرخه حيات قرار گيرد . معماري اكوتك ، طراحي است مردمي و لذا كيفيت فضاهاي داخلي ساختمان اهميت ويژه اي مي يابند .
حال اين سئوال مطرح است كه كيفيت خوب چگونه حاصل مي آيد ؟ بدون ترديد كيفيت مطلوب بدون توجه به طبيعت ، نورگيري مناسب فضاها و تهويه مطبوع فراهم نمي آيد . در ضمن از آنجا كه پايداري و ماندگاري خود ساختمان به عنوان يك پديده مد نظر است ، لذا ساختن با كيفيت بالا و استفاده از مصالحي با قابليت ماندگاري طولاني نيز بايد در نظر گرفته شود .
بهبود كيفيت معماري در طراحي اكوتك در راستاي نيل به يك هدف صورت مي گيرد و آن هم آسايش است . نكته مهمي كه در اين نوع معماري مورد توجه قرار مي گيرد ، آن است كه تمامي عوامل دخيل در آسايش ، مرتبط با هم و به صورت يك سيستم واحد در نظر گرفته مي شود . آنچه زير مجموعه آسايش در معناي عام آن قرار مي گيرد عبارتند از : آسايش ، آرامش ، امنيت ، ايمني و سلامت .
آنچه به تفصيل پيرامون معماري گفته شد ، نشان دهنده نوعي نگرش به معماري است كه بر چند نكته اساسي اشاره دارد :
۱- كيفيت گرايي
۲- توجه به آينده
۳- توجه به محيط
لذا معماري اكوتك يك سبك فرمال و برگرفته از شرايط زودگذر و هيجانات آني نيست ، بلكه در بطن خود واجد مفاهيم عميقي است كه پيوند دهنده انسان ، طبيعت و معماري است . بيان و ابزار دستاوردهاي علمي و فني ، همواره از وظايف معماري مدرن بوده است . مدرنيستهاي اوليه نظير لوكوربوزيه و گروپيوس ، به فن آوري به مثابه نيرويي كه تغيير را موجب مي شود ، توجه مي كردند و بنابر همين ملاحظات بود كه انسان آن را در معماري از آن خود ساخت و مورد ستايش قرارداد .
“توليد فرآيندهاي صنعتي منطقي به صورت ساخت و سازهاي ساختماني ، منجربه محيطهاي خنثي ، انعطاف پذير و بي مصرف شده و دركل به صورت سبكي پيچيده و مبهم درآمده است . خوشبختانه حساسيت در برابر چنين وضعيتي ، روابط گسترده تر ازجمله ساخت مكان ، تفاهم اجتماعي ، مصرف انرژي ، شهرسازي و آگاهي زيست محيطي را به وجودآورده است به طوري كه امروزه اكوتك را در برابر هاي تك قرارداده است
نكته تعيين كننده ديگر در مورد اين رويكرد خاص ، تعامل خلاق بسياري از رشته هاي تا پيش از اين نيمه وابسته به هم است . براي نمونه مهندسي ساختاري و تأسيسات ، مصالح ساختماني ، علوم كامپيوتري و زيست محيطي به نوعي معماري انجاميده است كه دامنه وسيع تري از تجربيات گوناگون را در اختيار ما مي گذارد كه تا پيش از اين هرگز ممكن نبود ؛ ونيز نوعي معماري كه مي تواند با نيازهاي متغير جامعه معاصر سازگار شود . ريچاردراجرز ، كه مي توان از او به عنوان يكي از معماران آگاه و بصير امروز نام برد ، مي گويد : ” خلق معماري كه فناوري جديد را در برداشته باشد ، مستلزم گسستن از ايده جهان ايستاي افلاطوني است ؛ جهاني كه باشيء متناهي عالي اي بيان مي شود ، كه نه چيزي را مي توان به آن افزود و نه از آن جدا كرد . “[۲] واين برداشتي است كه از آغاز تا به امروز بر معماري تسلط داشته است . به هر حال روابط معمارانه ، اجتماعي و فن آورانه از نوعي معماري با عنوان معماري اكو-تك خبرمي دهد ، كه طيف گوناگوني از ساختمانها را دربرمي گيرد . در برخي كتابها ، اينگونه ساختمانها را با عنوان هاي بيان ساختاري ، مجسمه سازي بانور ، صرفه جويي در انرژي ، واكنش هاي شهري ، ساخت اتصالات ، و نمادگرايي شهري دسته بندي و معرفي كرده اند . يكي از وجوه مشتركي كه در ميان تفسير وتوجيه اين نوع معماري ميتوان به آن اشاره كرد ، اين است كه معماري و فناوري مي توانند از هم ياد بگيرند .
رابطه بين اكوتك و طبيعت را در قالب شرح يك نمونه از كارهاي معمار نام آور اين سبك ، نورمن فاستر بررسي مي كنيم .
نورمن فاستر يكي از نام آورترين معماران عصر حاضر و از چهره هاي شاخص سبك اكوتك است . طرح وي براي بازسازي رايشتاگ (پارلمان جديدآلمان) در برلين درسال ۱۹۹۳به عنوان برنده اول اعلام شد . فاستر در طرح خود يك گنبد شيشه اي به جاي گنبد تخريب شده پارلمان درجنگ جهاني دوم در نظر گرفت .
اين گنبد جديد از چند نظر حائز اهميت است . اول اينكه در داخل گنبد دو رامپ مارپيچ قراردارد كه به سكوي فوقاني براي تماشاي مناظر اطراف ختم مي شود ، لذا مردم به صورت نمادين بربالاي سر نمايندگان خود صعود كنند .
اين گنبد جديد از چند نظر حائز اهميت است . اول اينكه در داخل گنبد دو رامپ مارپيچ قراردارد كه به سكوي فوقاني براي تماشاي مناظر اطراف ختم مي شود ، لذا مردم به صورت نمادين بربالاي سر نمايندگان خود صعود كنند .
از طرفي هنگام شب گنبد ازطريق تالارمجلس روشن مي شود و به صورت گنبدي نوراني مي درخشد كه نشانه اي از قدرت و توانايي پروسه دمكراتيك در آلمان فدرال است .
دوم اينكه از نظر اقليمي در تابستان تهويه طبيعي تالار نمايندگان از طريق گنبد شيشه اي صورت مي گيرد و در زمستان نيز هواي گرم كه از تالارمجلس به فضاي زير گنبد صعود كرده بازيافت و مجدداً مورد استفاده قرار مي گيرد و سوم اينكه آينه هاي وسط گنبد ، روشنايي طبيعي و تصوير مردم را به تالار نمايندگان منعكس مي كنند .
ازديگرموارد اقليمي كه درطرح باسازي اين ساختمان در نظر گرفته شده مي توان به موضوعات زير اشاره كرد :
- سلولهاي خورشيدي فتوولتيك با۳۰۰ متر مربع مساحت بر روي بام جنوبي ساختمان براي تـأمين برق .
- پنجره هاي هوشمند براي تهويه هوا .
- استفاده از سوخت تجديد شونده بيوگاز براي توليد برق بدون آلودگي كه از انتشار۹۴% توليد دي اكسيد كربن ممانعت مي كند.
- طراحي يك نقاب متحرك در زير گنبد شيشه اي كه حركت آن توسط كامپيوتر تنظيم شده و از تابش و انعكاس مستقيم نورآفتاب به داخل تالار مجلس جلوگيري مي كند .
- ذخيره شدن حرارت اضافي در قسمتهاي مختلف ساختمان دريك مخزن طبيعي كه آب گرم براي گرمايش راتأمين مي كند . - ذخيره شدن آب سرد درلايه هاي زير زمين براي تأمين سرمايش در تابستان .
- هم اكنون معماران سبك اكوتك طلايه داران استفاده از عوامل اقليمي در ساختمان هستند و همواره ابتكارات و ابداعات جديد از طرف آنها در اين زمينه ارائه مي شود .
شرکت تجاری اکوتک برمن شروع خیلی خوبی داشت . اچ جی نیمایر خودش و ام لیمبرگ مدیر فنی هردو خوشحال اند . برای این کنفرانس افسوس می خوردند زیرا هیچ یک قادربه شرکت درآن نبودند و من سعی خواهم کرد این خلا را پر کنم . ام قبل از هرچیز من باید اطلاعاتی در باره سابقه موضوع بدست آورم . من در یک انیستیتو تکنولوژی و آموزشی دانشگاه برمن کار می کنم. این موسسه مدرسان آموزشی را برای آموزش حرفه ای در رشته های برق ومکانیک استخدام کرده و حوزه تحقیقات شان کار حرفه ای در رشته های فنی می باشد.شرکت ما و شرکت اکوتک در ساختمانی که با مصرف انرژی ساخته شده و نقشه این ساختمان توسط وزارت اقتصادی آلمان فدرال در غالب مفاد یک برنامه که نامیده می شود ساختار بهینه سازی خورشیدی و یک قسمت مهم این برنامه ارزیابی علمی سرمایه گذاری مسکن نامیده می شود .این ارزیابی وظیفه ما در طول سه سال گذشته بود .بنابراین ما همیشه تماس نزدیکی با اکوتک داشتیم .............. موضوع کنونی > متاسفانه کنفرانس بین المللی محیط در سال 2000 در دن هاگ در نتیجه گیری شکست خورد . بنابراین ما می دانیم که در اروپا مصرف انرژی فسیلی را و انتشار دی اکسید کربن کاهش داده ایم و برای نگهداری جهان در شرایطی قابل قبول تلاش می کنیم .در آلمان 10 درصد خانه ها برای مصرف سوختهای فسیلی مشارکت کردند و بیشترین سهم در گرمایش > تهویه مطبوع بود.آن اثربزرگی برتوسعه مفهوم ساختمانهایی با مصرف انرژی کم گذاشته است . برای خانه هایی با این مفهوم مثالهایی پرشمار وتجارب قابل دسترسی وجود دارد که کاربرد وسیع این مفاهیم را نشان می دهد . با وجود این قانون ذخیره انرژی بوسیله دولت آلمان مصوب شده است .جایگزینی ساختمانهای تجاری طرفداران کمی دارد و آن چیزی هست که وزارت آموزش وتحقیقات آلمان به یک سرمایه گذاری تحت عنوان بهینه سازی انرژی خورشیدی درساختمان دست زده است .این به مفهوم جمع آوری تجارب در مقیاس ساختمانهای تجاری در قالب ساختمانهایی با انرژی کم می باشد .تا کنون فقط چندین شرکت وجود دارند که توانیی طراحی وساخت این تی÷ از ساختمانها رادارند زیرا مستلزم داشتن دانش فنی در این زمینه هستند . نوعی از یک برنامه اولیه نیازمند ترکیبی مجموعه ای تکنیکهای ابتکاری و سیستمهای کنترل اتوماتیک و کمیت هایی محاط بر ساختمان می باشد . هم پیامدهای تکنیکی وهم پوش و تجهیزات باید کامل شوند همچنین در طول ساخت ساختمانها باید برنامه ریزان و طراحان و کارگران دانش لازم را در بارهکار داشتهباشند و این به معنی مدیریت جریانساخت وارتباط خوش بینانه بین فعالان مختف آن سایت ضروری است . چنین مفهومی همچنین نیازمند اعتبار فنی بر عمکرد ساختمان را می طلبد و نیازمند دانش فنی و تجهیزات فنی لازم است که در جریان ساخت وسازلازم می باشد تمایل بسوی ساختمانهای تجاری کم مصرفاکنون لازم است که ساختمانهای تجاری مدرن راببینیم . مافقط درباره کارایی اصلاح مصرف انرژی صحبت نمی کنیم زیرا این مواد درباره کاهش انتشار دی اکسید کربن که هدف اولیه ماست بحث می کنند و ساختمانهای تجاری مجبورند اشتراکاتی با دیگر معیارهای ساخت وساز داشته باشند . معیارهای ساخت وساز· ساختمانها باید یک محیط مناسب برای تهیه سلامتی وانگیزه وبهره وری افرادی که در آن ساختماها کار می کنند را در ارتباط با هزینه های ساختمان تدارک ببینند به این معنی که از مرز معقولی بیشتر نشود.· هزینه ها برای شروع ساختمان باید معقول باشد . · تفکرات واقعی باید وجود داشته باشد که ساخت یک ساختمان تجاری برای 7-10 سال خرج وهزینه زیادی را برای ساخت یک ساختمان جدیدبه دنبال دارد.· ساختمانهای تجاری معمولا با عنوان یک شرکت با هویت حقوقی در ارتباطند و و معمولا باسازمانهای اقتصادی و محیطی در کشاکش اند. داشتن یک خوش بینی بین بررسی استفاده از این ساختمانهااجازهدهیدشروع کنیم با اکوتک شماره 1 که انستیتوها و همچنین شرکت اکوتک قرار داشتند . یک بررسی نشان می دهد مصارف ساختمان را که درزمینه معماری که افراد باپر کردن پرسشنامه نظراتشانرا در مورد ساختمان را ارائه دادند درزمینه سئوالاتی ماننداحساس شان در باره کار ساختمان وعلاقه شان دربار تکنیکهای مهمی که بکار گرفته شده بود که این کار خوب است یا بد؟ . وجود دارد سئوالاتی که جواب داده شده درزمینه مدارس و فروشگاهها که از خوب تا بد با 6 درجه بحث می شود . دیگر سئوالات می تواند بوسیله نویسندگان اختیاری جواب داده شوند .بررسی های انجام شدخ نشان می دهد که معماران مناسبی وتکنیکهای فنی خوبی در ساختمان بکار گرفته شده اند . جدول شماره یک بعضی از نتایج تحقیق را نشان می دهد .گرمایش بوسیله سیستم تهویه و رادیاتورهای اتاقها انجام می شود . در قسمتی از اتاقها سیستمهای کنترل اتوماتیک نصب شده است و در اتاقهای دیگر رادیاتورها بصورت دستی کنترل می شوند.سیستم گرمایش بخوبی جواب می دهد. مقدار هوا با نرخی برابر 2 و 3 معدل گیری شده است . وجود دارد یک تبادل هوا ازدرجه 1 به معنی اینکه هوا در هر اداره فقط در هر ساعت تعویض می شود . بعضی از مردم احساس می کنند که هوا به اندازه کافی تازه نیست و بعضی مواقع انواع بوها وجود دارد . این ممکن است ناشی از تبخیرات مبلمان و فرشها و دیوار ها یا حتی تجهیزات کامپیوتری باشد . در اتاقهای شرکت اکوتک هیچ نوع بویی گزارش نشده است و یک نرخ تبادل هوا با درجه 4 وجود دارد اما یک اشکال عمده در مصرف انرژی بالا برای گرمایش و تهویه ایناتاقها وجود دارد.سیستمهای ایمنی و هشدار رتبه پائینی را بدست آورده اند زیرا استفاده از ایمنی ساختمانها اهمیت کمی دارد از طرف دیگر دسترسی ساده و آزاد به اتاقها واشخاص برای دانشکده محیطی مهم بشمار می رود که آن اساس قابلیت انعطاف کارسازمانی و ارتباطات باز بشمار می رود جدول شماره 1: بعضی نتایج بررسی اکوتک 1 تکمیل برنامه ریزی فنینتیجه بررسی ها نشان می دهد که گزارشات برنامه ریزی های آینده در پروژه های ساختمانی گروه نایمر که به شرکت اکوتک تعلق دارد بیانگر تکنیکهای توسعه بکار رفته که در ساختمانهای اکوتک 1 تا 4 در جدول شماره 2 نشان دادهشده است و دراکوتک 5 بصورت برنامه ریزی شده بکار رفته است.دراین قسمت من دوست دارم مثالهای بیشتری را برای ضرورت طراحی نشان دهم تا برای اکوتک 1 و2 پیشرفتهایی را به دنبال داشته باشد و انسان بهترین ها را برای اصلاح اشتباهات خود می آموزد . بنابراین دو مثال از استباهات فاحش برای ساخت وساز که در جریان ساخت اکوتک 1و2 اتفاق افتاد را نشان می دهم که به جز این تمام آموخته ها و تجارب منتشر شده است .مثال 1چراغانی کریدور ها (بدون روشنایی درروز) با ولتاژبسیاربالایی با لامپ های هالوژن به اتمام رسید و با قدرت 35وات در مترمربع تثبیت شد و معادل قدرت گرمایی پمپ های بکاررفته برای سرمایش در تابستان بود . نتیجه اینکه ساختمانهایی که این چنین گرم می شوند انرژی زیادی را برای بازگرداندن گرمای تولید شده بوسیله این لامپها تلف می کنند . بعد از آن سیستمروشنایی توسعه نیافت و لامپهای فلورسنت با 8 وات در متر مربع بکاررفت که احساس می شود دمای پائینی را تولید می کند و حداکثر دمای درونی برای روزهای تابستانی داغ تا دو درجه بوسیله این لامپ ها افزایش می باید. مثال 2پنل های گرمای خورشیدی بر روی پشت بام ها نصب شده حداکثر قدرتی برابر 10 کیلو وات دارند .در سال 1999 می می دانیم که یک تقابل خورشیدی برابر 22.2 مگاوات در ساعت با یک فضای خلای برای صفحات وجود داشت و 7.9 مگاوات بر ساعت در گرمایش و سیستم های آب گرم وجود دارد که 2.4 مگاوتبر ساعت برای گرمایش آب های آشامیدنی استفاده شده است که این گرما در چرخه ای شبیه به چاهک انرژی حاصله را محو می کند ( شکل 2) این شکل ازسیستم گرمایش خورشیدی یک عامل موثر در حدود 10 % دارد که تقریبا بد است . مخصوصا توسعه پنل های جمع کننده انرژی بطور نرمال بالغ بر 70 %را نشان می دهد . تاثیر عملگرهای پایینی علتی برای تکنولوژی درجه دوم بشمار نمی رود ام بوسیله دیماند ÷ایین برای آب گرم نوشیدنی در یک ساختمان اداری محسوب می شود . بعلاوه بیشتر انرژی گرمایی خورشیدی در طول تمام ماههای تابستان در دسترس است . بنابراین ما نمی توانیم استفاده کنیم از گرمای تولید شده زیرا گرمای ساختمان فقط باید در دمای بیرونی استفاده شود که در طول روز نبایدبه بالای 4درجه سانتیگراد برسد.بنابراین دایر کردن این سیستم در تمام شرایط اقتصادی نیست .بنابراین در یکی از ساختمانها یک سیستم ماشینی جذب رطوبت نصب شده است که اجازه استفاده از انرژی گرمایی خورشیدی را برای سرمایش تابستان به دست می دهد
ساختمان : اکوتک 1+2
خصوصیات ساختمان :
· بالا بودن عایق دیوارها و پنجره ها و پشت بام
· انرژی گرمایی خورشیدی برای تدارک آب گرم
· کنترل تهویه برای مقدار هوای داخل شده
· تبادل هوای گرم برای استفاده از انرژی جریان هوای تلف شده
· سیستم گرمایی دور , انرژی تهیه می شود بوسیله یک گیاهان
· تکنولوژی مدرن کنترل برای کنترل سایه ها و نور
ساختمان : اکوتک 3
خصوصیات ساختمان :
· بالابردن روشنایی روز بوسیله دو مولفه پنجره های کرکره ای
· استفاده از انرژی گرمایی خورشیدی برای راه اندازی یک سیستم توسعه یافته جدیدماشینی برای سرمایش تابستان و گرمایش زمستان و تدارک آب گرم
· پنجره هایی با ارزش پائین
· استفاده بهینه از فضا های طبقه ای بوسیله کاهش فضاهای راه رو ها و غیره
· سازگاری ایمنی و سیستم هشدار برای استفاده کارکنان ساختمانها دانشگاه
ساختمان : اکوتک 4
خصوصیات ساختمان :
· تبادل گرمای هوا برای تبادل سرمای پایین هوای وارده در تابستان و گرمای بالا در زمستان
· دوری گرما برای راه اندازی یک سیستم جذب رطوبت
ساختمان : اکوتک 5
خصوصیات ساختمان :
· گرما و سرمای طبقات و سقف داخلی بوسیله عایق کردن سرمایشی و گرمایشی
· دهلیزهاپوشانده شده اند بوسیله یک سقف شیشه ای . انتقال پذیری شیشه ای می تواند کنترل الکتریکی کند بوسیله کاهش گرما
تثبیت کاملزمان گرفته شده برای ساخت یک فاکتور اقتصادی مهم بشمار می رود .اکوتک 4 برای مثال ساخته شد در کمتر از 6ماه . این اختلاف بین کارها را نشان می دهد که شکل زمان برای دیگر ساختمانهای مشابه را نشان می دهد . برای مثال وزن دیوارهای ساختمان و پوشش سقف در همان زمان انجام شد و سایت ساختمانهای اداری و سازمانی درانتقاد بیشتری را بخود معطوف کرده استعلاوه بر اینها ساختمانهای مدرن که تکنولوژی مدرنی را دارند . جایی که تمام عناصر با همدیگر ارتباط تنگاتنگی دارند.که تقابل منفی این عناصر ردر ساختمان با دو مثال نشان می دهیم . عدم نفوذ هوادر انرژی پایین ساختمانها ، عدم نفوذ هوا به ساختمان مورد انتقاد قرار گرفته است .زیرا کنترل ناپذیری جریان هوا می تواند انتقال دهد انرزی بسیاری را و هزینه هایی را برای گرمایش و سرمایش افزایش دهد . جریان هوا بین مناطق گرم و سرد می تواند منجر شود به آب غلیظ شده که ما می دانیم آسیب می رساند به دیوارها و .. . حتی اگر این ساختمانها به این شکل نبودند تمام لایه ها حمل می کنند رطوبت را درجاهایی که بخوبی انجام می شوند و سپس وقتی مردم برای کار وارد آنجا می شوند نمی دانند که غشایی در برابر آنها وجود دارد و تمام این اثرات می توانند به بیهوشی و تشنج را در داخل ساختمان ببار اورند . تکنیکهای جدیدتبادل گرمای زمین و هوا در اکوتک شماره 4 به نظر می رسد در واحدهای ساده ای نشان داده شوند . فقط بعضی از تیوبهای پلاستیکی در اطراف ماپنهان شده اند . اما این تیوب ها در هر جایی مانند سطوح شیب دار وجود دارند 0 بنابراین ما مشاهده می کنیم که آب می تواند پخش شود به موقع از مجاری مربوطه . به جزاین اقلیم های غیر قال توجه داخلی ساختمانها گارانتی هستند . آن می تواند دلیل خوبی برای دانستن نادرستی همرفتهای ساختمانی باشد که که اتصال با سیستم های شرایط هوا را آشکار میسازد. خلاصهدر اینجا مختصری کوتاه را بیان می کنیم، طرح هولستیک ضروری است وقتی که ساختمانها با انرژی کم طراحی می شوند و بیشتر در ساختمانهای معمولی مورد استفاده قرار می گیرند . همه مردم در فرایند بیشترین کار با هم و ارتباطات مشغول اند . صاحب کار ، استفاده کنندها و معمار همه برنامه ریزان رشته های فنی مختلف. من فکر می کنم که جواب واضح و گسترده است .اکنون چه چیزی در باره کارگر هابدانیم؟ بیشتر مردم به من گفته اند که توجیه کارگرها در محل ساختمانمشگل بزرگی است . بیسشتر کارگرانارزان قیمت از کشورهای شرق اروپا می آیند و زبان کشوری را که رفته اند را بلد نیستند .بیشتر کارگران خیلی کمدربار تجارت می دانند .بنابراین آنها نتیجه کارشان از بین می .رود اره حل اکوتک نگه می دارند ملاقاتها را جریان ساخت وساز در حداقا یک بار در هر هفته با تمام شرکت ها یی مکه کار می کنند روی سایت در طول روزهای مستمر . مشکلات مطرح می شوند و جدول زمانی تثبیت می شود.کارگران و شرکتها باید تکنولوژی مدرن را در ساختمان استفاده کنند . این واضح است که این فقط یک مشکل آموزشی نیست ولی ممکن است اقتصادی باشد . همچنین ما می دانیم که ارزانترین راه حل همیشه بهترین راه حل نیست .کارگران ساختمانهای تجاری با در تضمین ساختمان با بالاتراین کیفیت باید توجیه شوند و متحمل توسعه زیربنایی شوند .این همچنین یک تصور عمومی برای نگهداشتن تاجران در منطقه بدون آن که به خاطرپیشنهاد های ارزان شرکت ها بیگانه متضرر شوند .ولی این یک موضوع دیگری است بنابراین من این بحث را در این مرحله تمام می کنم .
کاربرد روزافزون و گریز ناپذیر تکنولوژی صنعتی و سپس تکنولوژی الکترونیک موجب شد که گروهی از معماران و شهرسازان در پی یافتن راه حلهایی برای آشتی دادنتکنولوژی پیچیده با طراحی و مسائل محیطی باشند . به همین سبب کاربردتکنولوژی پیچیده وکم توجهی به مسائل محیطی درطراحی و احداث فضاهای معماریو شهری چندان دوام نیاورد و به ویژه پس از مسئله بحران انرژی ، موضوعهماهنگ سازی فضای معماری با محیط طبیعی مورد توجه قرارگرفت و معماری اکوتکبه تدریج جایگزین معماری های تک گردید .
در معماری معاصر ،تغییراتی که با توجه به معیارهای زیست اقلیمی و پایداری پدید می آیند ، هرروز اهمیت بیشتری می یابند . سخن از پایداری در معماری را می توان به تصورو طراحی ساخت و سازهای آینده تعبیرکرد ، آن هم نه تنها با پایداری فیزیکیساختمان ، بلکه با پایداری و حفظ این سیاره و منابع انرژی آن . به اینترتیب اینگونه به نظر می رسد که می توان پایداری را بر طبق الگویی تصورکردکه درآن منابع و مصالح دردسترس ، بیش از هدر دادن یا نادیده گرفتن شان ،با کارایی بیشتری به کارگرفته شوند . به طورخلاصه منظور از اکولوژی یا بومشناسی ساختمان این است که بر قابلیت ساختمان برای تلفیق عوامل محیطی و جوی، و تبدیل آنها به صورت کیفیت های فضایی و آسایش و فرم ، تمرکز گردد.
هدف از معماری اکو- تک( اکولوژی + تکنولوژی ) علاوه بر استفاده حداکثر از عوامل طبیعی و محیطیبه همراه فن آوری روز ، بالابردن سطح کیفیت زندگی برای آیندگان است .
نحوه و چگونگی استفادهاز تکنولوژی بالادرهماهنگی با محیط طبیعی در همه انواع بناها یکسان نبودهو نخواهد بود ، در برخی بناهای مهم و شاخص معماری و شهری ، گاه از آخرینابداعات فنی استفاده می شود به گونه ای که به نظر می رسد استفاده از آنروشها برای کشورهای در حال توسعه در دوره معاصر چندان مقدور نیست ، اماتجربیات کشورهای اروپائی در برخی از زمینه ها به ویژه درمورد بعضی ازبناهای کوچک مانند واحدهای مسکونی می تواند بسیار سودمند باشد
کاربرد روز افزون و گریز ناپذیر تکنولوژی صنعتی و سپس تکنولوژی الکترونیک موجب شد که گروهی از معماران و شهرسازان در پی یافتن راه حلهایی برای آشتی دادن تکنولوژی پیچیده با طراحی و مسائل محیطی باشند . به همین سبب کاربرد تکنولوژی پیچیده وکم توجهی به مسائل محیطی درطراحی و احداث فضاهای معماری و شهری چندان دوام نیاورد و به ویژه پس از مسئله بحران انرژی ، موضوع هماهنگ سازی فضای معماری با محیط طبیعی مورد توجه قرارگرفت و معماری اکوتک به تدریج جایگزین معماری های تک گردید .
نحوه و چگونگی استفاده از تکنولوژی بالادرهماهنگی با محیط طبیعی در همه انواع بناها یکسان نبوده و نخواهد بود ، در برخی بناهای مهم و شاخص معماری و شهری ، گاه از آخرین ابداعات فنی استفاده می شود به گونه ای که به نظر می رسد استفاده از آن روشها برای کشورهای در حال توسعه در دوره معاصر چندان مقدور نیست ، اما تجربیات کشورهای اروپائی در برخی از زمینه ها به ویژه درمورد بعضی از بناهای کوچک مانند واحدهای مسکونی می تواند بسیار سودمند باشد .
معماری اکوتک وفن آوری پیشرفته
بیان و ابزار دستاوردهای علمی و فنی ، همواره از وظایف معماری مدرن بوده است . مدرنیستهای اولیه نظیر لوکوربوزیه و گروپیوس ، به فن آوری به مثابه نیرویی که تغییر را موجب می شود ، توجه می کردند و بنابر همین ملاحظات بود که انسان آن را در معماری از آن خود ساخت و مورد ستایش قرارداد .
“تولید فرآیندهای صنعتی منطقی به صورت ساخت و سازهای ساختمانی ، منجربه محیطهای خنثی ، انعطاف پذیر و بی مصرف شده و درکل به صورت سبکی پیچیده و مبهم درآمده است . خوشبختانه حساسیت در برابر چنین وضعیتی ، روابط گسترده تر ازجمله ساخت مکان ، تفاهم اجتماعی ، مصرف انرژی ، شهرسازی و آگاهی زیست محیطی را به وجودآورده به طوری که امروزه اکوتک را در برابر های تک قرارداده است .”[۱]
نکته تعیین کننده دیگر در مورد این رویکرد خاص ، تعامل خلاق بسیاری از رشته های تا پیش از این نیمه وابسته به هم است . برای نمونه مهندسی ساختاری و تأسیسات ، مصالح ساختمانی ، علوم کامپیوتری و زیست محیطی به نوعی معماری انجامیده است که دامنه وسیع تری از تجربیات گوناگون را در اختیار ما می گذارد که تا پیش از این هرگز ممکن نبود ؛ ونیز نوعی معماری که می تواند با نیازهای متغیر جامعه معاصر سازگار شود . ریچاردراجرز ، که می توان از او به عنوان یکی از معماران آگاه و بصیر امروز نام برد ، می گوید : ” خلق معماری که فناوری جدید را در برداشته باشد ، مستلزم گسستن از ایده جهان ایستای افلاطونی است ؛ جهانی که باشیء متناهی عالی ای بیان می شود ، که نه چیزی را می توان به آن افزود و نه از آن جدا کرد . “[۲] واین برداشتی است که از آغاز تا به امروز بر معماری تسلط داشته است .
به هر حال روابط معمارانه ، اجتماعی و فن آورانه از نوعی معماری با عنوان معماری اکو-تک خبرمی دهد ، که طیف گوناگونی از ساختمانها را دربرمی گیرد .
در برخی کتابها ، اینگونه ساختمانها را با عنوان های بیان ساختاری ، مجسمه سازی بانور ، صرفه جویی در انرژی ، واکنش های شهری ، ساخت اتصالات ، و نمادگرایی شهری دسته بندی و معرفی کرده اند . یکی از وجوه مشترکی که در میان تفسیر وتوجیه این نوع معماری میتوان به آن اشاره کرد ، این است که معماری و فناوری می توانند از هم یاد بگیرند .
تکنولوژی به مثابه ضرورتی در معماری
تکنولوژی نوین به اضافه روشهای جدید فروش ، انبوه فراوانی از روشهای ساختمانی جدید و مصالح جدید را به میدان آورده است . معماران که انسانهای روبه رشد بوده و طبق روال محض طبیعت ، نسبت به موج مدهای جدید به منظور روشن شدن راههای نوین حساس می باشند ، انتخاب راههای نوین را بر راههای کهنه ترجیح داده اند . درستی بسیاری از این انتخابات عملاً به اثبات رسیده است ، و خیلی از آنها هم از نظر ساختمانی ، ازنظر زیبائی نما و یا از نظر بالا بودن هزینه
نگهداری با ناکامی قرین بوده اند . وانگهی هیجان ناشی از نوآوری برای مدتی ، خاطر طراحان را از جنبه های کیفی کار منحرف می نموده است . حال این وضع در حال بازگشت به حالت تعادل است . در معماری هم ، مانند ریاضیات در زمینه کشف معانی و ایجاز گفتنی بسیار است . تکنولوژی ، نه ارباب معماران و نه بازیچه دست آنهاست بلکه فقط در خدمت آنها می باشد .
طبیعت الهام بخش
سازه باید تابع قوانین طبیعت و تأمین کننده الزامات آن باشد و به طبیعت احترام بگذارد . هر نوع توسعه یا پیشرفت در مهندسی ساختمان فقط به کمک این قوانین امکان پذیر است . نوعی سادگی ذاتی درطبیعت وجود دارد که اگر بتوان آنرا در طراحی سازه به کاربست ، می توان مطمئن بود که ساختمانی موزون و زیبا بوجود خواهد آمد . طبیعت به ما درس طراحی سازه می آموزد . طبیعت با قوانین جاری درون خود راههایی را نشان می دهد که می توان با استفاده از آنها با کمترین اجزا ، ترکیبات متنوع و بی انتها از فرمهای سازه ای را بوجود آورد . روشها و ایده های جدید درطراحی سازه را می توان از طبیعت آموخت . بلورهای برف نمونه اعجاب آمیز از این توانائی طبیعت هستند . بلور برف دارای فرمی شش وجهی ، متقارن و یکنواخت است و می تواند الگوهای نامحدودی ایجاد کند که هیچکدام تکراری نیستند . هردانه بلوربرف منحصر به فرد است و در عین حال الگوهای گوناگونی درون خود دارد . بلور برف نتیجه اعجاز طبیعت درصرف کمترین مقدار انرژی و مواد برای شکل گیری آن درتعامل با شرایط محیطی ، دما ، رطوبت ، سرعت باد و فشارجو است . طبیعت فرمها و سازه هایی را بر اساس اصل استفاده از کمترین انرژی خلق می کند .
معماری و صرفه جویی در انرژی
امروزه استفاده کنندگان از ساختمان ، چه در منزل و چه در محیطهای کاری ، نیاز به راحتی و آسایش دارند . و این امر موجب مصرف زیاد انرژی در بخش خانگی شده است . انسان اکنون از لحاظ صرفه جویی در انرژی در موقعیتی بحرانی قرار دارد . برای اجرای استانداردها و معیارهای دائمی صرفه جویی در انرژی ، تعیین وکنترل دقیق مصرف انرژی در ساختمان ، امری حیاتی است .
معماری و مسائل جهانی زیست محیطی
مفهوم معماری هماهنگ با طبیعت ، اندیشه تازه ای نیست . برای نمونه ، ژاپنی ها در پی جست وجوی دستیابی به فضای داخلی مطلوب ، استفاده کارآمد از انرژی و همچنین محیط زیست سالم جهانی ، بار دیگر نظری به شیوه های کهن تفکر درباره ساختمان افکندند . در ژاپن روابط حسنه میان زمین و ساختمان ، و میان دیوار بیرونی و محیط طبیعی اطراف ، از جمله تشریک مساعی های دیرینه به شمار می آید . درسنت های معماری ژاپنی ، کاربرد و فرم ساختمانها ، از کلبه های الواری گرفته تا معابد بزرگ ، با محیط طبیعی در هم تنیده شده است . توجه به طبیعت به مثابه نیرویی غریب که باید از ساخت و ساز دور بماند ، اندیشه ای است که از گسترش صنعتی به این سوشکل گرفت .
به هرحال دگرگون سازی سنت های ساخت و ساز، به گونه ای که بتوان آنها را به شکلی شایسته و مطلوب درطراحی مدرن به کاربست ، نیاز به درک انسان از کل چالش های بغرنجی دارد که درگذشته هیچگاه وجود نداشت .
شهرهای امروز ، در سرتاسر جهان ، با مخاطراتی همچون گرم شدن کل جهان ، تخریب لایه ازن و باران های اسیدی ، که ناشی از مصرف بیش ازحد انرژی و دیگر منابع طبیعی است ، مواجه اند . اینگونه معضلات را می توان با استفاده کمتر از انرژی ، از طریق بکارگیری شیوه هایی مبتکرانه ، تا حدودی جبران کرد . برای دستیابی به این امر ، باید کاملا مشخص شود که چگونه مسئله ساخت می تواند در هر مرحله از عمر ساختمان بر محیط زیست جهانی تأثیر بگذارد . از این منظر ، باید همواره تجزیه و تحلیل هایی درروند” ارزیابی چرخه زیستی ” صورت پذیرد . درعین حال باید بازنگری های ریشه ای در طرح ریزی فضاهای داخلی ساختمان انجام گیرد . درساختمانهای مدرن از آنجا که کارآمدی از دیر باز همواره مد نظر بوده است ، ساخت فضا با توجه به استفاده از نور و همچنین کنترل های حرارتی ، اکنون امری بدیهی و قطعی به نظرمی آید .
از حفاظت تا سازگاری با طبیعت
با نگاه به آنچه در زمینه معماری انجام گرفته می توان پی برد که عرف طراحی ساختمان درطول زمان تغییرکرده است ؛ از مسدود کردن محیط خارج برای حفاظت از فضاهای داخل گرفته تا قراردادن طبیعت و انرژی های طبیعی در طرح . به طور مثال می توان به استفاده مجدد ژاپنی ها از رخبام های عمیق و دریچه های شوجی که از شیشه مخصوص ساخته شده اشاره کرد که هر دو از شیوه های معماری سنتی ژاپن است که با اقلیم آنها تناسب دارد . البته ناگفته پیداست که شیوه های معماری سنتی را نمی توان به آسانی یا به شکلی جبری برای مردمی که به روابط منطقی موجود در محیط زیست ، یا به زندگی درساختمانهای بلند مرتبه خوگرفته اند ، به کاربست .
تهویه ، نوردهی و دیگر سیستمهای مکانیکی ، فن آوری های گسترده ای هستند که هم ساکنان و هم معماران از آن بهره مند می گردند . تهویه طبیعی با امکان جریان هوا از سقف ، تهویه مطبوع از طریق پالایش شبانه و دمیدن هوا از زیر کف ، کنترل نور و نظایر اینها ، دستاوردها و اشکال نوآورانه ای هستند که ضمن اعمال و رعایت آنها در برخی ساختمانها ، توانسته اند انرژی و منابع طبیعی همچون گرما و نورخورشید ، باد ، انرژی گرمایی زمین و آب باران را مورد استفاده قرار دهند . در این میان روشهای مکانیکی گوناگونی نیز برای صرفه جویی در انرژی و سیستمهای جدید تولید آن ، که حداقل تأثیرات ناسازگار با محیط را داشته باشند ، بکارگرفته شده است .
طراحی ساختمان سبز نیز جایگزین مناسبی برای ساختمانهای اداری با سیستم تهویه و مصرف زیاد انرژی وکوششی جدی برای مقابله با مشکل آلودگی هوا و مصرف بالای انرژی در اینگونه ساختمانها می باشد . شکل این ساختمانها در نتیجه آزمایشهای تونل باد و با استفاده از مدلهای نمایشی ازساختمانهای اطراف به دست می آید .
اهداف معماری اکوتک
برخی از معماران برای ایجاد پیوند و هماهنگی بین انسان و محیط طبیعی از طریق فضای معماری به فکر استفاده از مصالح و مواد طبیعی و در مواردی کاربرد روشهای بومی افتادند و خصوصیات مصالح سنتی را از نو شناختند . ” معماری بومی که نتیجه پذیرش معیارهای معماری مردمی ، به عنوان روش طراحی توسط مهندسان معمار می باشد . این معماری وسیله ای برای ادامه ارزشهای ریشه دار، در یک بافت نوین است .”[۳]
معماری اکوتک با هدف حفظ محیط زیست بر موارد زیر تأکید دارد :
- کاهش اتلاف و پخش انرژی در محیط
- کاهش تولید تأثیر گذارنده ها بر سلامت انسان
- استفاده از مواد قابل بازگشت به چرخه طبیعت
- رفع سموم مواد
اصل طراحی در این سبک بر این اصل استوار است که ساختمان ، جزئی کوچک از طبیعت پیرامونی است و باید به عنوان بخشی از اکوسیستم عمل کند و در چرخه حیات قرار گیرد . معماری اکوتک ، طراحی است مردمی و لذا کیفیت فضاهای داخلی ساختمان اهمیت ویژه ای می یابند . حال این سئوال مطرح است که کیفیت خوب چگونه حاصل می آید ؟ بدون تردید کیفیت مطلوب بدون توجه به طبیعت ، نورگیری مناسب فضاها و تهویه مطبوع فراهم نمی آید . در ضمن از آنجا که پایداری و ماندگاری خود ساختمان به عنوان یک پدیده مد نظر است ، لذا ساختن با کیفیت بالا و استفاده از مصالحی با قابلیت ماندگاری طولانی نیز باید در نظر گرفته شود . رسیدن به چنین شرایطی با استفاده از مدیریت کارآمد و به کار گیری آخرین تکنولوژی ها صورت می گیرد . دستیابی به استانداردهای بالای کیفیت ، امنیت و آسایش که در واقع سلامت انسان ها را تأمین می کند از مهمترین اهداف معماری اکوتک است . در ضمن این نکته را نباید نادیده گرفت که بهره گیری از تجربیات گذشتگان در بهبود کیفیت معماری، راهگشای دستیابی به طراحی پایدار خواهد بود .
بهبود کیفیت معماری در طراحی اکوتک در راستای نیل به یک هدف صورت می گیرد و آن هم آسایش است . نکته مهمی که در این نوع معماری مورد توجه قرار می گیرد ، آن است که تمامی عوامل دخیل در آسایش ، مرتبط با هم و به صورت یک سیستم واحد در نظر گرفته می شود . آنچه زیر مجموعه آسایش در معنای عام آن قرار می گیرد عبارتند از : آسایش ، آرامش ، امنیت ، ایمنی و سلامت .
آنچه به تفصیل پیرامون معماری گفته شد ، نشان دهنده نوعی نگرش به معماری است که بر چند نکته اساسی اشاره دارد : ۱- کیفیت گرایی ۲- توجه به آینده ۳- توجه به محیط ، لذا معماری اکوتک یک سبک فرمال و برگرفته از شرایط زودگذر و هیجانات آنی نیست ، بلکه در بطن خود واجد مفاهیم عمیقی است که پیوند دهنده انسان ، طبیعت و معماری است .
اکوتک و رابطه آن با طبیعت
رابطه بین اکوتک و طبیعت را در قالب شرح یک نمونه از کارهای معمار نام آور این سبک ، نورمن فاستر بررسی می کنیم .
نورمن فاستر یکی از نام آورترین معماران عصر حاضر و از چهره های شاخص سبک اکوتک است . طرح وی برای بازسازی رایشتاگ (پارلمان جدیدآلمان) در برلین درسال ۱۹۹۳به عنوان برنده اول اعلام شد . فاستر در طرح خود یک گنبد شیشه ای به جای گنبد تخریب شده پارلمان درجنگ جهانی دوم در نظر گرفت .
این گنبد جدید از چند نظر حائز اهمیت است . اول اینکه در داخل گنبد دو رامپ مارپیچ قراردارد که به سکوی فوقانی برای تماشای مناظر اطراف ختم می شود ، لذا مردم به صورت نمادین بربالای سر نمایندگان خود صعود کنند .
از طرفی هنگام شب گنبد ازطریق تالارمجلس روشن می شود و به صورت گنبدی نورانی می درخشد که نشانه ای از قدرت و توانایی پروسه دمکراتیک در آلمان فدرال است .
دوم اینکه از نظر اقلیمی در تابستان تهویه طبیعی تالار نمایندگان از طریق گنبد شیشه ای صورت می گیرد و در زمستان نیز هوای گرم که از تالارمجلس به فضای زیر گنبد صعود کرده بازیافت و مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد و سوم اینکه آینه های وسط گنبد ، روشنایی طبیعی و تصویر مردم را به تالار نمایندگان منعکس می کنند .
ازدیگرموارد اقلیمی که درطرح باسازی این ساختمان در نظر گرفته شده می توان به موضوعات زیر اشاره کرد :
- سلولهای خورشیدی فتوولتیک با۳۰۰ متر مربع مساحت بر روی بام جنوبی ساختمان برای تـأمین برق .
- پنجره های هوشمند برای تهویه هوا .
- استفاده از سوخت تجدید شونده بیوگاز برای تولید برق بدون آلودگی که از انتشار۹۴% تولید دی اکسید کربن ممانعت می کند.
- طراحی یک نقاب متحرک در زیر گنبد شیشه ای که حرکت آن توسط کامپیوتر تنظیم شده و از تابش و انعکاس مستقیم نورآفتاب به داخل تالار مجلس جلوگیری می کند .
- ذخیره شدن حرارت اضافی در قسمتهای مختلف ساختمان دریک مخزن طبیعی که آب گرم برای گرمایش راتأمین می کند .
ذخیره شدن آب سرد درلایه های زیر زمین برای تأمین سرمایش در تابستان .
هم اکنون معماران سبک اکوتک طلایه داران استفاده از عوامل اقلیمی در ساختمان هستند و همواره ابتکارات و ابداعات جدید از طرف آنها در این زمینه ارائه می شود .
[۱] - فصلنامه معماری ایران ، دوره دوم ، شماره ۵ ، تابستان ۱۳۸۰ ، صفحه ۶
[۲] - فصلنامه معماری ایران ، دوره دوم ، شماره ۵ ، تابستان ۱۳۸۰ ، صفحه۶
[۳] - یک تئوری نوین درمعماری ، بروس آلسوپ ، پرویزفروزی ، انتشارات دانشگاه تهران