معماری پایدار از کاربرد مفاهیم پایداری و توسعه پایدار در معماری نشأت گرفته است. مهمترین سرفصلهای این رویکرد شامل “معماری اکو – تک”، “معماری و انرژی” و “معماری سبز” میشود.
مفهوم معماری پایدار
معماری پایدار، به عنوان زیرمجموعهای از طراحی پایدار، پاسخی منطقی به چالشهای عصر صنعت محسوب میشود. با توجه به اینکه حدود ۵۰ درصد از ذخایر سوختی در ساختمانها مصرف میشود و این امر منجر به بحرانهای زیستمحیطی میگردد، توسعه و گسترش اصول پایداری در معماری امری ضروری است.
این رویکرد دارای اصول و قواعد خاص خود است که در سه مرحله کلیدی خلاصه میشود: صرفهجویی در منابع، طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی، و طراحی برای انسان. هر یک از این مراحل، استراتژیهای ویژهای را در بر میگیرند. شناخت و مطالعه این تدابیر، درک معمار را از محیط پیرامون و ضرورت طراحی پایدار افزایش میدهد.
برج هرست: نماد معماری پایدار
برج هرست (Hearst Tower)، اولین ساختمان اداری بلندمرتبه “سبز” در نیویورک، نمونهای برجسته از پیادهسازی اصول معماری پایدار است. این پروژه، هوشمندی و نوآوری تیم فاستر و همکاران را در طراحیهای ضد کلیشهای به نمایش میگذارد.
این پروژه فرصتی استثنایی برای نورمن فاستر، معمار بریتانیایی معروف به طرحهای مدرن، فراهم آورد. نکته جالب توجه، همزمانی این پروژه با طرح ساختمانی جدید بر روی سقف آسمانخراش اصلی برج هرست بود که در سال ۱۹۲۸ ساخته شده بود.
راه حل فاستر شامل حفظ نمای بتنی ساختمان اصلی و تراشیدن بخش میانی و هسته مرکزی برای ایجاد یک کانال یا پاساژ پهناور بود. سپس، با استفاده از ستونهای بزرگ بتنی و فلزی، برج جدید در این فضا احداث شد.
برج هرست جدید، دارای ۹ طبقه بود و پنجرههای آن با ارتفاع ۱۰ متر، جلوهای شبیه به آبشار داشت که آن را از سایر آسمانخراشهای نیویورک متمایز میکرد. فاستر این ایده را به عنوان خلق یک “اتاق نشیمن در فضای شهری” توصیف کرد. سازه اصلی برج، متشکل از اتصال چند مثلث، ضمن برخورداری از استحکام و پایداری بالا، به دلیل طراحی خاص خود، ۲۰ درصد فولاد کمتری نسبت به سازههای فلزی معمولی مصرف کرد که صرفهجویی قابل توجهی محسوب میشود.
سیلوئت دندانهدار و متقارن این بنا، به راحتی در محیط اطراف قابل تشخیص است. نمای دیاگرید (در هم تنیده) از قاب فولادی مثلثی تشکیل شده که ۲۱ درصد کاربرد کمتر فولاد را نسبت به ساختمانهای سنتی مشابه به همراه داشت. نکته تاثیرگذار دیگر، استفاده از مواد بازیافتی است؛ ۹۰ درصد از ۱۰۴۸۰ تن فولاد به کار رفته، حاصل متریالهای بازیافتی است.
فولاد و شیشه در بالای شش طبقه اولیه، با نمای سنگی خود که در سال ۱۹۲۸ توسط ژوزف اربن طراحی شد، همنشین میشوند. این ساختمان ۴۰۰۰۰ فوت مربعی که توسط ویلیام راندولف هرست تاسیس شد، به عنوان یک سایت شاخص در طرحهای اولیه دیده شده بود. برج جدید با ۴۶ طبقه و ۸۰۰۰۰ متر فضای اداری بنا شده است.
سازه هندسی خاص برج هرست از فریمهای مثلثی چهار طبقه تشکیل شده است. مثلثها علاوه بر تحمل بار جاذبه، پایداری جانبی را نیز فراهم میکنند، که منجر به صرفهجویی ۲۰۰۰ تنی در مصرف فولاد شد. اسکات بورلند، مدیر بخش سازه برج، دشواری هندسه این برج را به دلیل عدم جعبهای بودن سازه و نیاز به نصب اجزای سنگین در ارتفاع بالا، تایید میکند. ستونهای غولپیکر ۱۲ گانه در بالای برج، با طول بیش از ۲۶ متر، پس از تخلیه و جوشکاری در محل، با بتن پر شدند.
برج هرست در مقطع زمانی مهمی در تاریخ آمریکا ساخته شد؛ این بنا اولین آسمانخراشی بود که پس از ۱۱ سپتامبر ۲۰۰۱ احداث گردید. تعهد فاستر و همکاران به طراحیهای بینظیر، با دریافت جایزه آسمانخراش امپوریس (Emporis Skyscraper Award) سال ۲۰۰۶ برای برج هرست به عنوان بهترین آسمانخراش سال جهان، به اوج رسید.
فاستر و همکارانش با در نظر گرفتن ملاحظات محیطی گسترده، برج هرست را به عنوان دارنده گواهی LEED Gold معرفی کردند. سنگهای آهک رسانای گرمایی، کف آتریوم را پوشانده و لولههای پلیاتیلن که آب را برای کنترل دمای محیطی ساختمان به گردش در میآورند، را در بر میگیرند. آب باران جمعآوری شده در بام، در زیرزمین ذخیره شده و در لولهکشی کف، آبیاری و تندیس آبی در لابی مورد استفاده قرار میگیرد.
آبشار یخ، تندیس آبی سه طبقهای که از هزاران پنل شیشهای تشکیل شده، در کنترل دمای ساختمان از طریق برودت و تزریق رطوبت به هوا با بهرهگیری از آب باران بازیافتی، نقش دارد. برج در بخش طولانی از سال، از طریق تهویه طبیعی، در دمای آسایش باقی میماند.
مهندسان طرح آبشاری به طول ۱۰ متر را برای لابی یا ورودی ساختمان مورد آزمایش قرار دادند. آب مورد نیاز این آبنما از آب باران پشت بام تامین میشود که با پایین آمدن از آن، رطوبت نسبی هوا را حدود ۳۰ تا ۵۰ درصد افزایش میدهد. وجود چنین آبنمایی باعث کاهش ۵ درصدی مصرف سیستم تهویه در تابستان میگردد.
آب از طریق شیلنگهای پلیاتیلن نصب شده در کف، در تابستان ایجاد خنکی و در زمستان گرمایش میکند. در زمستان، این سیستم قادر است دمای کف پوشیده شده با سنگ گرانیت را به حدود ۲۶ درجه سانتیگراد برساند که ۳۶ درصد گرمای مورد نیاز را تامین میکند. در طول تابستان، دمای کف به کمتر از ۲۰ درجه سانتیگراد رسیده و باعث ۱۰ درصد صرفهجویی در عملکرد سیستم تهویه مطبوع میگردد.
روش دیگر کاهش هزینهها، بهینهسازی نور طبیعی در سراسر ساختمان است. فاستر دیوارهای داخلی را محدود ساخت تا نور کمتری حذف شود. حسگرهای نوری نیز برای اندازهگیری نور طبیعی و واکنش خودکار با توجه به نور مورد نیاز به کار میروند.
پنجرههای از کف تا سقف، امکان تابش نور را به گونهای فراهم میکنند که ۹۵ درصد فضاهای داخلی روشن شوند. پیشبینیهای کاهش مصرف انرژی شامل حسگرهای حرکتی و تجهیزات سیستم تهویه با راندمان بالا است. این اقدامات باعث شده تا مصرف انرژی ساختمان ۲۲ درصد کمتر از آسمانخراشهای مشابه باشد، که معادل صرفهجویی دو میلیون کیلووات برق در سال است.
در تهیه مواد، صرفهجویی در منابع مد نظر قرار گرفته است. موکتهای کفپوش، تجهیزات سقفها و بخش اعظم دکوراسیون داخلی از مواد بازیافتی استفاده شدهاند. آب باران در تانکهایی با ظرفیت ۱۴۰۰۰ لیتر جمعآوری شده و باعث مرطوب شدن فضای باز داخلی برج میشود.
برج هرست به دلیل صرفهجویی در انرژی و رعایت مسائل زیستمحیطی، نشان طلای انجمن شهر نیویورک را دریافت کرد.
برج ۴۶ طبقه، تکمیلکننده برج هرست ۱۹۲۸ بود که قرار بود برجی ناتمام را در بر گیرد. حفظ اصالت ساختمان ۷۰ ساله، چالش اصلی بود. پس از رسیدن برج جدید به طبقه دهم، ارتباط با ساختمان اصلی قطع شد و برج به گونهای شناور به نظر میرسید؛ زیرا در پیرامون آن ستونی وجود نداشت و به جای آن، سازههایی به ارتفاع هشت طبقه در چهار گوشه بنا شده بودند.
