بخشی از مقاله
چکیده
طراحان و معماران با استفاده از فنون و با آشنایی از مباحث پایداری گسترده که در معماری امروزی نیز رسوخ پیدا نموده و با داشتن اطلاعات بروز این مباحث میتوانند خدمت بسیار شایانی به حفظ محیط زیست کنند. بطوریکه با طراحی های مناسب و درست و بجا و بکار گیری مصالح تدوین کننده مباحث پایداری که از تمامی پتانسیل آن محیطهای طراحی شده، استفاده شده باشد.
امروزه به یقین می توان گفت که این انرژیها نقش بسزایی درحفظ آلودگی های زیست محیطی دارا هستند و نقش آنها کلیدی می نمایید. با توجه به اینکه نیاز بشر امروزی به مصرف کلان انرژی در همه عرصه ها غیرقابل چشم پوشی می باشد، تولید و بکار گیری این انرژی ها اهمیت بسیاری پیدا نموده، که این اهمیت را میتوان از نگاهی اجمالی به آمار سرمایه گذاری و روند صعودی روی آوری دولتها و جوامع در طی چندین سال گذشته به این انرژیها و تولید آنها دریافت.
.1 مقدمه
کاربرد مفاهیم پایداری و اهداف توسعه پایدار در جهت کاهش اتلاف انرژی وآلودگی محیط زیست در معماری، مبحثی به نام معماری پایدار را به وجود آورده است. که مهمترین سرفصل های آن با عنوان " معماری اکوتیک"، "معماری و انرژی"و"معماری سبز"می باشد. در این نوع معماری، ساختمان نه تنها با شرایط اقلیمی منطقه خود را تطبیق میدهد، بلکه ارتباط متقابلی با آن برقرار میکند. بطوریکه بر اساس گفته ریچارد راجرز، » ساختمانها مانند پرندگان هستند که در زمستان پرهای خود را پوش داده وخود را باشرایط جدید محیط وفق میدهندو بر اساس آن سوخت و سازشان را تنظیم میکنند.«
معماری پایدار- که در واقع زیر مجموعه طراحی پایدار است- را شاید بتوان یکی از جریان های مهم معاصر به حساب آورد که عکس العملی منطقی در برابر مسایل ومشکلات عصر صنعت به شمار می رود.
توسعه پایدار، توسعه ایی است که نیازهای اکنون را به گونه ایی برآورده نماید که توان نسلهای بعدی را جهت تامین نیاز، کاهش ندهد. با توجه به این نکات مطروحه، سعی داریم به تبیین مفهوم توسعه و طراحی پایدار بپردازیم و با طرح راهکارهایی، زمینه تحقق این باور را ایجاد نماییم. معماران نیز همسو با سایر دست اندرکاران در پی یافتن راهکارهای جدیدی برای تامین زندگی مطلوب انسان هستند.
بدیهی است که زندگی، کار، تفریح، استراحت و... همه و همه فعالیتهایی میباشند که در فضاهای طراحی شده توسط معماران صورت پذیرفته و از آنجا که نقاط ضعف و قوت یک ساختمان بر زیست بوم جهان تأثیر مستقیم خواهد داشت، وظیفهای بس حساس در این خصوص بر عهده معماران میباشد برای مثال ، 50 درصد از ذخایر سوختی در ساختمان ها مصرف می شوند که این به نوبه خود منجر به بحران های زیست محیطی شده وخواهد شد .
بنابراین، ضرورت ایجاد وتوسعه هر چه بیشتر مقوله پایداری در معماری ونیز علوم مرتبط دیگر همچون مهندسی عمران بخوبی قابل مشاهده است. در ادامه به بیان وتعاریف اصول مطرح شده این مفهوم پرداخته و تعدادی از مواد مصرفی که عملکرد بخوبی از خود نشان داده اند را معرفی می نماییم. در این میان بد نیست به جدولهای ارایه شده در بعضی ازنگاشت های زیر نگاهی داشته باشیم. تا به منظر وجایگاه بعضی کشورها وضروریت به کار گیری انرژی های پاک پی ببریم.
.2 اصول معماری پایدار
معماری پایدار مانند سایر مقولات معماری، دارای اصول و قواعد خاص خود است و این سه مرحله را در برمیگیرد:
· صرفه جویی در منابع
· طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی
· طراحی برای انسان
که هرکدام آنها استراتژیهای ویژه خود را دارند.
شناخت و مطالعه این تدابیر، معمار را به درک بیشتر از محیطی که باید طراحی آن را انجام دهد، میرساند.
صرفه جویی در منابع
اصل صرفه جویی در منابع - Economy of Resources - از یک سو به بهرهبرداری مناسب از منابع و انرژیهای تجدیدناپذیر مانند سوختها? فسیلی، در جهت کاهش مصرف می پردازد و از سوی دیگر به کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طب?ع? به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار توجه جدی دارد.
به عنوان مثال، یکی از منابع سرشارو نامیرا، انرژی حاصل از نور خورش?د است که امروزه توسط تکنولوژی فتوولتاییک برای فراهم کردن آب و برق مصرفی در ساختمان، از آن استفاده میشود.
برای کنترل منابع، سه نوع استراتژی میتواند مورد توجه قرارگیردکه شامل حفظ انرژی، حفظ آب و حفظ مواد است. همان گونه که مشاهده میشود، تمرکز براین سه منبع، به دلیل اهمیت آنها در ساخت و اداره ساختمان است.
طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی
اصل طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی - Life Cycle Design - دومین اصل از معماری پایدار است و بر این فکر و یا نظریه استوار شده است که ماده از یک شکل قابل استفاده تبدیل به شکل دیگری می شود، بدون اینکه به مفید بودن آن آسیبی رسیده باشد.
از سوی دیگر بهواسطه این اصل، یکی از وظایف طراح، جلوگیری از آلودگی محیط است.
این نظریه برای رسیدن به این منظور در سه مرحله، ساختمان را مورد بررسی قرار میدهد. این مراحل به ترتیب عبارتند از: مرحله پیش از ساخت، مرحله در حال ساخت و مرحله پس از ساخت.
باید توجه داشت که این مراحل به یکدیگر مرتبط بوده و مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد. برای مثال، میتوان از مواد بازیافتی در مرحله پس از ساخت یک ساختمان به عنوان مصالح اولیه در مرحله ساخت ساختمانی دیگر استفاده کرد.
طراحی برای انسان
اصل طراحی برای انسان - - Humane Design ، آخرین و شاید مهمترین اصل از معماری پایدار است. این اصل ریشه در نیازهایی دارد که برای حفظ و نگهداری عناصر زنجیرهای اکوسیستم لازم است که آنها نیز به نوبه خود بقای انسان را تضمین میکنند.
این اصل دارای سه استراتژی نگهداری از منابع طبیعی، طراحی شهری-طراحی سایت و راحتی انسان است که تمرکزشان بر افزایش همزیستی بین ساختمان و محیط بیرون از آن و بین ساختمان و افراد استفاده کننده از آنهاست.
در واقع می توان گفت که برای رسیدن به معماری پایدار، طراح باید این مراحل و اصول را که تعریف کننده یک چارچوب اصلی برای طرحی پایدار است را در طرح خود لحاظ و برحسب مورد ترکیب و متعادل کند.
.3 اصول معماری پایدار
اصولی که باید رعایت شود تا یک ساختمان در زمره بناهای پایدار طبقهبندی شود به شرح زیر است:.
اصل اول: حفاظت از انرژی
هر ساختمان باید به گونه ای طراحی و ساخته شود که نیاز آن به سوخت فسیلی به حداقل ممکن برسد . ضرورت پذیرفتن این اصل در عصرهای گذشته بدون هیچ شک و تردیدی با توجه به نحوه ساخت و سازها غیر قابل انکار می باشد و شاید تنها به سبب تنوع بسیار زیاد مصالح و فن آوری های جدیددر دوران معاصر چنین اصلی در ساختمان ها به دست فراموشی سپرده شده است و این بار بااستفاده از مصالح گوناگون ویا با ترکیب های مختلفی از آنها، ساختمان ها، محیط را با توجه به نیازهای کاربران تغییر میدهند .
اشاره به نظریه مجتمع زیستی نیز خالی از لطف نمی باشد، که از فراهم آوردن سر پناهی برای درامان ماندن در برابر سرما و یا ایجاد فضایی خنک برای سکونت افراد سرچشمه می گیرد ، به این دلیل و همچنین وجود عوامل دیگر مردمان ساختمانهای خود را به خاطر مزایای متقابل فراوان در کنار یکدیگر بنا می کردند .
امروزه نیز طراحی ساختمانها باید به گونه ای باشد که استفاده از سوختهای فسیلی را به حداقل رسانده و برای تأمین انرژی مورد نیاز بنا ، انرژی های خورشیدی و سایر انرژی های طبیعی،همچون انرژی حاصل از آب، باد و غیره را جایگزین سازد. در ادامه انواع مختلفی از انرژی های تجدید پذیر معرفی می شوند.
· انرژی خورشیدی
در رأس همه ی منابع انرژی ، انرژی خورشیدی قرار دارد.اغلب صور انرژی با دلیل وجود انرژی خورشیدی قابل استفاده هستند. خورشید توان تابشی برابر ¼ کیلو وات بر متر مربع در مدار میانگین کره زمین دارد. هسته ی داخلی آن دارای یک میلیون و دویست هزار و سطح خارجی آن 6000 درجه ی سانتیگراد حرارت دارد. انرژی خورشیدی که به زمین می رسد - اگر به طور کامل استفاده شود - حدود ده هزار برابر مصرف انرژی فعلی در سطح کره زمین توان دارد.
در قرن بیستم اولین استفاده ی مستقیم از خورشید با استفاده از جمع کننده های خورشیدی در دو نوع، نیروگاهی و غیر نیروگاهی انجام گرفت. در استفاده ی نیروگاهی، انرژی خورشیدی به کمک آینه های سهموی یا به وسیله گیرنده های برجی به انرژی الکتریکی و در استفاده ی غیر نیروگاهی انرژی حرارتی خورشید صرف تولید انرژی به وسیله ی سیستم هایغتو ولتاییک، سلول ها و آبگرمکن ها می شود. استفاده ی کارامد از جمع کننده های خورشیدی از سال 1990 آغاز شد.
شیوه ی دیگر استفاده از انرژی خورشیدی، به کارگیری سلول های خورشیدی است که در سطح جهان، فناوری آن روز به روز در حال پیشرفت و گسترش است و در وسایل مختلف ،از ریزترین آن تا ایستگاه های فضایی مورد استفاده قرار می گیرند. در استفاده از سلول های خورشیدی، سهم کشورهای جهان سوم در خوش بینانه ترین پیش بینی ها حدود 50/1 تولید جهانی انرژی است.
از فناوری های دیگر مهار انرژی خورشیدی، سیستم متمرکز کننده ی انرژی خورشیدی است که نور خورشید به کمک ایینه ای بزرگ جمع آوری و متمرکز و تبدیل به یک منبع فشرده گرما می شود. آب گرمکن های خورشیدی برای مصارف محدود آب و رادیاتورهای آب گرم و همچنین جاذب های کوچک انرژی خورشیدی برای مصارف شهری همچون چراغ های راهنمایی، پارکومترها، چراغ بلوارها و نظایر آن مورد استفاده قرار می گیرند.
· انرژی باد
افزون بر انرژی خورشیدی، انرژی باد نیز یکی از نعمتهای الهی است که در سطح کره ی خاکی و بویژه کشور ما دارای پتانسیل خوب و قابل بهره برداری مثبتی است. بشر از گذشته های دور همواره از انرژی باد سود می برده است،شواهد حاکی از آن است که 200 سال پیش از میلاد مسیح از نیروی باد برای پمپ کردن آب از چاه استفاده می شد. اما بهره برداری جدی و برنامه ریزی شده از این منبع انرژی تا چند دهه ی گذشته در هیچ کجای جهان وجود نداشت.
زمانی که تابش خورشید به طور نامساوی به سطح ناهموار زمین می رسد،سبب ایجاد تغییرات در دما و فشار می شود و در اثر این تغییرات باد به وجود می آید. از طرفی دیگر جریان هوای گرم از نقاط استوایی به سمت قطب شمال و جنوب حرکت می کند که این حرکت موجب تولید باد می شود. ناگفته پیداست باد یکی از صورت های مختلف ناشی از وجود انرژی خورشیدی است.
با شروع بحران انرژی در سال 1973 رویکردی جدید در استفاده از انرژی باد رواج پیدا کرد. گاز دی اکسید کربن تولید شده از سوختهای فسیلی 50 برابر گاز دی اکسید کربن تولید شده از انرژی باد است.
نکات منفی استفاده از توربین های بادی را نیز نباید از نظر دور داشت.صدای ناشی از توربین ها، تداخل مخابراتی برای امواج الکترو مغناطیسی در محیط، از بین رفتن پرندگان به دلیل برخورد با توربین ها، عمر مفید کمتر از 20 سال هر توربین ،گرانی ساخت و گرانی تهیه ی اطلس باد از این جمله اند.
· انرژی زمین گرمایی
انرژی زمین گرمایی نتیجه ی دمای گرفته شده از اعماق زمین ناشی از جریان طبیعی دمایی کره ی زمین است.نام این نوع از انرژی در لغت لاتین، برگرفته از دو کلمه - Geo به معنی زمین - و - Thermalبه معنی حرارت - است. زمین گرمایی، تنها نوع انرژی تجدید پذیری است که منبع واقعی آن در میان کره ی مسکونی قرار دارد. استفاده از بخار و آب داغ تولید شده در اثر حرارت مرکز زمین برای انجام کار شاید یکی از بهترین و ساده ترین راه برای تولید انرژی مورد نیاز در سطوح منطقه ای باشد. اولین تلاش به منظور استفاده از گرمایش زمین،در سال 1904 برای تولید الکتریسیته در ایتالیا انجام شد
