معماری اقلیمی و معماری پایدار
شرایط اقلیمی هر منطقه، همواره یکی از موضوعات کلیدی در حوزه معماری در گذشته بوده است. ساختمان سازان برای تامین شرایط آسایش انسان، می بایست توجه به آفتاب، باد، بارندگی و سرمای زمستان و گرمای تابستان داشتند. برای اجرای بنا نیز می بایست به امکانات موجود و مصالح بومی و در دسترس توجه می کردند. در قطب شمال خانه های ساخته شده از یخ و برف به نام ایگلو[۱]، به صورت گنبدی ساخته می شد. در جنگل های استوایی، ساختمان از سطح مرطوب زمین فاصله داشت و با تنه و شاخ و برگ درختان احداث می شد. در مناطق کوهستانی در دل کوه با مصالح سنگی و در بیابان با خشت و گل و آجر ساختمان بنا می شد.
در کشور ما نیز خانه های ساخته شده در مناطق پر باران سواحل دریای خزر، به صورت برون گرا، با امکان تهویه طبیعی و با بام شیبدار ساخته می شد. خانه ها در مناطق بیابانی حاشیه کویر، به صورت درون گرا و با بام محدب اجرا می شد. خانه ها در سرزمین سرد به صورت متراکم و در گرم و مرطوب با توجه به بهره گیری از سایه و کوران هوا طراحی و اجرا می شدند (قبادیان ۱۳۹۷).
اگر در معمارى مدرن فرم تابع عملكرد است، در معمارى گذشته فرم تابع اقليم بوده است. يعنى در هر اقليم، فرم ساختمان تابع شرايط اقليمى آن منطقه بوده. در اقليم سرد، گرم و خشك يا مرطوب، فرم ساختمان و مصالح و جزئیات اجرایی آن به گونه اى انتخاب و طراحى مى شده كه از اقليم و شرایط محیطی حداكثر استفاده صورت گيرد و آسايش انسان در آن اقليم با حداقل مصرف انرژى حاصل شود.
از اوایل قرن بیستم میلادی و با بکارگیری تجهیزات جدید گرمایشی و سرمایشی، به تدریج اهمیت اقلیم در معماری کمرنگ شد. از این زمان بخاری نفتی، شوفاژ، پنکه و کولر، آسایش حرارتی را برای انسان فراهم می کرد و دیگر نیاز چندانی به گرمایش آفتاب و سرمایش باد و رطوبت نبود. بدین ترتیب طراحی اقلیمی و تمهیدات در نظر گرفته شده برای آسایش انسان با توجه به اقلیم، دیگر واجد اهمیت نبود.
ولی با عنایت به کاهش ذخایر فسیلی در جهان و آلودگی های محیطی مرتبط با آن و همچنین به مخاطره افتادن محیط زیست کره زمین، موضوع اقلیم و زیست بوم کره زمین مجددا به صورت موضوعی حائز اهمیت برای انسان و محیط زندگی انسان درآمده است. معماری اقلیمی[۲] از دهه هفتاد و معماری پایدار[۳] از دهه نود میلادی جزو مباحث مهم در حوزه معماری و آموزش معماری بوده است. در حال حاضر از این دو سبک معماری تحت عنوان معماری سبز نام برده می شود. در این قسمت ضمن تعریف و تبیین هر یک از دو مقوله فوق، به بررسی سابقه تاریخی این دو پرداخته خواهد شد.
معماری اقلیمی
همانگونه که عنوان شد، در دوره معماری مدرن، توجه به مسائل اقلیمی چندان حائز اهمیت نبود. از نظر لو کوربوزیه، خانه ماشینی است برای زندگی، و با امکانات و تجهیزات مدرن می توان هرگونه شرایط آسایش را در ساختمان فراهم نمود. ساختمان های این گونه معماری اگرچه زیبایی های عصر مدرن و دستاوردهای آن را به نمایش می گذارند، اما پوسته شیشه ای و فلزی این بناها در زمستان حرارت زیادی از دست می دهند و در تابستان حرارت بسیار زیادی از خورشید به داخل ساختمان منتقل می کنند.
ولی از دهه هفتاد ميلادى يا به طور دقيق تر بعد از جنگ اعراب و اسرائيل در اكتبر ۱۹۷۳، موضوع اقليم مجددا در حوزه معماری غرب مورد توجه قرار گرفت. در اين سال اعراب تهديد كردند كه كشورهاى حامى اسرائيل را تحريم نفتى خواهند كرد. در نتيجه قيمت نفت خام از بشكه اى حدود دو دلار به بشكه اى دوازده دلار صعود كرد. كشورهاى غربى كه مصرف كننده عمده نفت جهان بودند و كماكان هستند و حامى اسرائيل نيز بوده و مى باشند، از آن سال به دنبال كاهش وابستگى به نفت و كاهش مصرف انرژى فسيلى و جايگزين كردن آن با انرژى هاى پاک و تجدید شونده بودند.
اتفاق مهم ديگر در اين دهه، پيدايش گروه هاى سياسى و غير سياسى سبز در غرب بود.[۴] اين گروه ها عنوان كردند كه تكنولوژى كنونى بشر مخرب محيط زيست است. افزايش روز افزون كارخانجات و مصنوعات صنعتى، توليد گازهاى گلخانه ای و سمى، از بين بردن جنگل ها و مراتع و نهايتا” افزايش بهره بردارى از منابع طبيعى، زيست بوم[۵] كره زمين را سترون مى كند. يا به عبارتى، محيط زيست ديگر قادر به باز توليد خود و حيات نخواهد بود. لذا اقلیم و محیط زیست در حوزه های مختلف منجمله معماری، از این دهه در کشورهای غربی به صورت موضوعی مهم عنوان شد.
از نيمه دهه هفتاد میلادی (نیمه دهه ۱۳۵۰ شمسی)، معمارى اقليمى ابتدا در دانشگاه ها مطرح شد. هدف، كاهش مصرف انرژى های فسيلى و اتكا به انرژى هاى پاک و تجديد شونده[۶] در ساختمان ها بود. پس از آن چندين مقاله و كتاب در اين حوزه منتشر شد و نهايتا” تعدادی خانه و ساختمان هاى ديگر به سبك معمارى اقليمى طراحى و اجرا گرديد.
باید توجه داشت که معماری اقلیمی و معماری اکو- تک از دو خاستگاه نسبتا متفاوت شروع شدند، ولی قرابت زیادی بین این دو سبک معماری وجود دارد. خاستگاه معماری اقلیمی، معماری گذشته و توجه به اقلیم جهت فراهم نمودن شرایط آسایش انسان است.
معماری های-تک خاستگاه معماری اکو- تک است. ولی با توجه به انتقاداتی که در دهه ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰ میلادی به معماری های-تک و تاکید بیش از حد به تکنولوژی شد، معماران این سبک، ایده و نظر خود را به سمت معماری اکو-تک معطوف کردند. این معماران سبک اکو-تک را جایگزین های-تک نمودند. اکو-تک به معنای تکنولوژی در کنار اکولوژی (محیط زیست) و استفاده از تکنولوژی و اکولوژی برای تامین شرایط آسایش انسان است.
معماری پایدار
باشگاه رم[۷] یک سازمان غیر دولتی متشکل از اندیشمندان جهانی است که در سال ۱۹۶۸ در شهر رم تاسیس شد. این باشگاه در مورد معضلات پیش روی جامعه بشری تحقیق می کند. باشگاه رم از محققان موسسه فن آوری ماساچوست[۸] در آمریکا درخواست کرد که در مورد محدوده توسعه اقتصادی و رشد جمعیت تحقیقاتی انجام دهد.
در سال ۱۹۷۲، گزارش این تحقیقات تحت عنوان محدوده توسعه[۹] منتشر شد. در این گزارش برای نخستین بار پیش بینی شد که به لحاظ محدود بودن منابع طبیعی کره زمین و خصوصا نفت، رشد اقتصادی به صورت نامحدود ادامه نخواهد داشت و به بن بست خواهد رسید. در سال ۱۹۷۴، گزارش دیگری توسط این باشگاه به نام نقطه عطف برای بشریت[۱۰] به چاپ رسید. در این گزارش عنوان شد که بسیاری از فجایع زیست محیطی و اقتصادی پیش رو، قابل کنترل توسط جامعه جهانی است.
با توجه به این پیش زمینه، باید عنوان شود که بحث در خصوص پایداری و توسعه پایدار بطور کاملا شناخته شده، به کمیسیون برانتلند[۱۱] در سازمان ملل مربوط می شود. کمیسیون برانتلند در واقع همان کمیسیون جهانی محیط زیست و توسعه[۱۲] می باشد و به افتخار رﺋﯿس آن خانم گرو هارلم برانتلند[۱۳] به این نام نامیده شده است. در سال ۱۹۸۷ سازمان ملل، گزارش کمیسیون برانتلند در مورد توسعه پایدار را به این شرح اعلام می نماید:
” توسعه پايدار برآورد کننده نیازهای نسل کنونی بدون به مخاطره انداختن توانایی های نسل های آینده در تامین نیازهای خود است” (World Commission 1987).
در سال ۱۹۹۲ میلادی، كنفرانسى تحت عنوان اجلاس زمین[۱۴] در شهر ريودوژانيرو در برزيل برگزار شد. در اين كنفرانس این موضوع که توسعه كنونى جهان در جهت تخريب محيط زيست است و در صورت ادامه روند كنونى، شرايط زيستى كره زمين به مخاطره خواهد افتاد، مطرح شد. بدين معنى كه زيست بوم كره زمين ديگر قادر به باز توليد محيط مناسب زيست نخواهد بود و ادامه حیات جانداران و گوناگونی زیستی،[۱۵] به صورتى كه امروز با آن آشنا هستيم، ديگر امكان پذير نمی باشد.
كنفرانس ديگرى پنج سال بعد در شهر كيوتو در ژاپن در سال ۱۹۹۷ و متعاقب آن در ژوهانسبورگ آفريقاى جنوبى در سال ۲۰۰۲ برگزار شد. در كشور ايران نيز در مهر ۱۳۸۳ كنفرانس سكونت و توسعه پايدار در شهر بم برگزارشد.
در خلال نشست مقدماتی برای کنفرانس شهر قرن ۲۱[۱۶] در جولای ۲۰۰۰ در برلین، تعریف زیر از توسعه پایدار شهری اراﺋه شد:”بهبود بخشیدن به کیفیت زندگی در یک شهر شامل بهبود شرایط زیست محیطی، فرهنگی، سیاسی، نهادی، سازمانی و اجتماعی- اقتصادی بدون آنکه فشاری که نتیجه کاهش بیش از حد سرمایه های طبیعی و بدهی های منطقه ای باشد بر نسل های آینده تحمیل شود. هدف ما این است که تعادل بین مواد و انرﮊی و نیز داده- ستانده مالی را بر قرار سازیم زیرا که این مساله نقشی حیاتی را در تمامی تصمیمات آتی ما در رابطه با توسعه نواحی شهری ایفا می نماید.” (Regional Environmental Center ۲۰۰۱)
علاوه بر تعاریف مذکور، تاکنون تعاریف بسیار زیادی از توسعه پایدار شده است ” به طور کلی، می توان مجموعه هایی از تعاریف انجام شده در خصوص توسعه پایدار را به شرح ذیل ارایه کرد: پاسخگویی به نیازهای نسل های آینده…. توجه به ظرفیت قابل تحمل اکوسیستم ها….. حفظ ثروت و سرمایه طبیعی…… نگهداری و ارتقاء سیستم ها…. .بدتر نکردن….. پایدار کردن زندگی بشر…..حفاظت از محیط زیست……. یکپارچه کردن حفاظت و توسعه به عنوان رویکرد کلی…”(عزیزی ۱۳۸۵،۳۷).
در سال ۱۹۹۰، اولین سامانه رتبه بندی ساختمان های پایدار به نام بریم (BREEAM) در انگلستان وضع شد. متعاقب آن در سال ۱۹۹۸ سامانه لید (LEED) در آمریکا با اقتباس از سامانه بریم تدوین شد. امروزه کلیه کشورهای پیشرفته جهان دارای سامانه رتبه بندی ساختمان ها با اقتباس از دو سامانه فوق و یا سامانه خاص خود هستند. در خاور میانه کشورهای امارات، قطر، اردن و ترکیه دارای سامانه رتبه بندی می باشند. در کشور ما هرچند اقداماتی در این زمینه صورت گرفته، ولی هنوز چنین سامانه در ایران تدوین نشده است.
سامانه های فوق الذکر هر چند سال یکبار به روز می شوند و مستمرا در حال بازنگری می باشند. هدف از تدوین این سامانه ها، اندازه گیری و رتبه بندی ساختمان ها بر اساس شاخص های پایداری است. اگرچه جزئیات این سامانه ها بر اساس ویژه گی های هر کشور متفاوت می باشد ولی در کلیات مشابه یکدیگر می باشند.
کلیات و اهم شاخص های معماری پایدار جهت رتبه بندی ساختمان ها شامل موارد ذیل است:
الف- مکان و حمل و نقل
- حفاظت از محیط زیست طبیعی خصوصا آب، گیاهان، جانوران و خاک بالای سطح زمین (به عمق بیست سانت است و دارای مواد آلی، هوا، آب و شرایط مناسب زیستی است).
- رعایت ضوابط طراحی و اجرا در محوطه های تاریخی
- احیای محوطه های آلوده به مواد نفتی، صنعتی، شیمیایی و زباله
- طراحی و اجرا ساختمان در مناطقی که دارای تراکم جمعیت و امکانات متنوع شهری و یا روستایی باشد
- دسترسی به حمل و نقل با کیفیت و متنوع مانند اتوبوس، قطار شهری، تاکسی و غیره
- امکانات برای استفاده از دوچرخه
- استفاده از اتومبیل های سبز و کاهش جای پای پارکینگ
ب- سایت
- کاهش آلودگی در هنگام ساخت و ساز
- ارزیابی سایت از منظر شیب و تاپوگرافی، آب، اقلیم، گیاهان، خاک، سلامتی انسان و کاربری
- ایجاد محوطه های باز و طبیعی برای فعالیت های مختلف
- مدیریت آب باران
- جلوگیری از ایجاد جزیره گرمایی
- کاهش آلودگی نور مصنوعی
- طراحی سایت
ج- انرژی و اتمسفر
- کاهش مصرف انرژی با استفاده از:
- طرح شکل و پلان ساختمان و بازشوها
- طرح لایه های پوسته خارجی بنا و عایق حرارتی
- جرم حرارتی در اقلیم های مختلف و عملکردهای متفاوت
- تجهیزات برقی و مکانیکی با کارآیی مناسب مصرف انرژی
- استفاده از انرژی های تجدید پذیر مانند خورشید، باد، زمین گرمایی و بیوگاز
- مدیریت مبردها مانند گاز فرون جهت کاهش آسیب به لایه ازون در اتمسفر
- اندازه گیری و مدیریت مستمر میزان مصرف و آلودگی
- راه اندازی، امتحان و هماهنگی سیستم های برقی و مکانیکی
د- مواد و مصالح
- مدیریت زباله، نخاله و آلودگی در سه مرحله احداث، سکونت و تخریب ساختمان
- حداکثر استفاده از مصالح طبیعی و بومی جهت کاهش پروسه کارخانه ای، کاهش مصرف انرژی و کمک به اقتصاد محلی
- حداکثر استفاده از مصالح بازیافت شده و یا قابل بازیافت
- استفاده از اتصالات خشک مانند میخ، پیچ، پرچ، جوش و چسب
- جهت کاهش بار مرده ساختمان
- مقاومت بهتر بنا و اجزاء آن در مقابل نیروهای جانبی مانند باد و زلزله
- امکان بازیافت مصالح قبل از تخریب بنا
- احداث انبار جهت جمع آوری مواد و مصالح قابل بازیافت
- اعلان و بهبود مواد بکار رفته در مصالح ساختمانی
- ارزشیابی و کاهش اثر مخرب ساختمان بر محیط زیست در طول عمر بنا
ه- کارآیی آب
- استفاده مناسب از شش نوع آب موجود در بنا:
- آب آشامیدنی، آب شیر، آب باران، آب خاکستری، آب توام با چربی و آب سیاه
- استفاده از شیرآلات و تجهیزات مناسب جهت کاهش مصرف آب
- استفاده از گیاهان بومی جهت کاهش مصرف آب
- مدیریت و اندازی گیری مستمر مصرف آب در بخش های مختلف ساختمان
و- کیفیت محیط داخل بنا
- آسایش حرارتی، رطوبتی و تهویه مناسب هوای داخل بنا
- کاهش استفاده از مواد فرار آلی مانند: رنگ روغنی، چسب های صنعتی، درزگیرها و روغن جلا
- عدم استفاده از سنگ گرانیت در داخل بنا و عدم استفاده از آزبست و مواد و تجهیزات حاوی جیوه
- استفاده از دید و منظر با توجه به عمق بیشتر دید به منظر و فعالیت مناسب افراد در منظر
- استفاده از نور مناسب، خصوصا نور طبیعی
- عدم کشیدن مواد دخانی در داخل بنا و در مجاور ورودی های به داخل بنا
- عملکرد صوتی مناسب
- اندازه گیری و مدیریت کیفیت محیط داخل بنا
ز- نوآوری
- نوآوری در زمینه عملکرد زیست محیطی ساختمان که در سامانه رتبه بندی ذکر نشده است
- بکارگیری مشاوران ذیصلاح سامانه رتبه بندی از ابتدای طراحی تا پایان عملیات ساختمانی
ح- الویت های منطقه ای
- توجه به ویژگی های جغرافیایی منطقه
- عدالت اجتماعی
- الویت های سلامت عمومی
سامانه های مختلف رتبه بندی ساختمان ها، امتیازهای تا حدودی مشابه هم به شاخص های فوق می دهند. بر اساس کل امتیاز از شاخص های فوق، رتبه های عالی، خوب، متوسط و قابل قبول به ساختمان ها داده می شود. مالکانی که ساختمان آنها واجد یکی رتبه های فوق شود، علاوه بر جنبه تبلیغاتی و وجهه مناسب اجتماعی، می توانند از بعضی از معافیت های مالیاتی و کاهش عوارض ساختمانی استفاده کنند.
آموزش، مدیریت و ایجاد انگیزه در رفتار مناسب ساکنان ساختمان هم حائز اهمیت است. برای ساکنان می بایست امکانات لازم برای استفاده صحیح از ساختمان در نظر گرفته شود و رفتارهای مناسب زیست محیطی به صورت یک وظیفه اجتماعی و با همکاری مجموعه ساکنان صورت پذیرد.
امروزه موضوع پايدارى در حوزه هاى مختلف علمى و اجرايى در سرتاسر جهان مطرح است. اقتصاد پايدار، كشاورزى پايدار، منابع انسانى پايدار و شهرسازى و معماری پايدار از جمله مباحث روز مى باشند. بسیاری از معماران سبک های- تک و اکو- تک مانند نورمن فاستر و ریچارد راجرز به سمت معماری و شهرسازی پایدار گرایش پیدا کرده اند. راجرز شهرها را همچون هیولاهایی عظیم و دهشتناک در جهت تخریب محیط زیست می داند. او می نویسد:
شهرها هیچ گاه در طول تاریخ چنین جمعیت هنگفتی از جمعیت بشری را در خود جای نداده اند. بین سال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۹۰ میلادی، جمعیت شهرها در سراسر دنیا ده برابر شد، به طوری که از دویست ملیون نفر به دو میلیارد نفر رسید. بی شک آینده ی تمدن بشری، در شهرها و به وسیله ی شهرها رقم خواهد خورد.
امروزه، شهرها سه چهارم انرژی جهان را مصرف می کنند و مسبب حداقل سه چهارم آلودگی جهان هستند. شهرها مکان تولید و مصرف بیشترین مقدار فرآورده های صنعتی می باشند. آن ها تبدیل به انگل هایی بر روی زمین شده اند، موجودات غول پیکری که برای تامین مواد و انرژی خود، جهان را می بلعند، به سان مصرف کننده های سنگدل و آلاینده هایی بی امان و کشنده” (راجرز ۱۳۹۲، ۴۵). راجرز راه حل را کاهش مصرف و بازیافت مواد مصرفی در شهرها می داند.
فن آورى امروز ساخت و ساز بشر به گونه اى است كه بیشترين استفاده از منابع كره زمين صورت مى گيرد و بيشترين ضايعات و آلودگى به محيط زيست بازگردانده مى شود. اين نوع فن آورى ساخت از منظر توسعه پايدار قابل قبول نيست و بايد كاملا” دگرگون شود. كاهش تخريب، كاهش مصرف، استفاده مجدد و بازيافت[۱۷] از لغات كليدى توسعه پايدار و همچنين معمارى پايدار است.
