مقاله راهکارهای اجرایی برای معماری پایدار با نگرش به هزینه اجرا

بخشی از مقاله

راهکارهاي اجرایی براي معماري پایدار با نگرش به هزینه اجرا

خلاصه

براي تحقق یک جامعه پایدار باید محیط کالبدي انسان یا در حقیقت فضاي زیستی آن نیز پایدار باشد. به عبارت دیگر پایداري تنها یک سبک یا گرایشی محدود به زمان مشخص نخواهد بود؛بلکه اصل چهارمی به اصول سه گانه ویتروویوس در اهداف معماري خواهدافزود.در این مقاله کوشش شده است راهبردها و راهکارهایی در راستاي تحقق بخشیدن به این هدف تدوین شود. براي ارزیابی میزان موفقیت بنا در جهت پاسخگویی به این هدف سیستمهاي مختلفی در دنیا تدوین گشته و مورد استفاده قرارمی گیردکه درهرکدام پارامترهایی رابراي تدقیق ارزیابی تعریف نموده اند. در این مطالعه راهبردهاي پایداري در ده بخش تقسیم بندي شده که می تواند جنبه هاي مختلف هدف پایداري را در بر بگیرد. این بخشها عبارتند از: حمل و نقل و سایت، ساختمان و انرژي،روشنایی ، آسایش حرارتی ، مواد و مصالح ، کیفیت هواي داخل ،مصرف آب ،نوع بهره وري ساکنین ،مدیریت ساخت وساز و مدیریت نگهداري. نمونه موردي دراین مطالعه معماري منطقه شمال کشور می باشدکه با بررسی مشخصات معماري این منطقه در چهارچوب اصول دهگانه، راهکارهاي پیشنهادي تدوین می شود. این پیشنهادات در هر بخش بر اساس ارزش و هزینه اقتصادي و تکنولوژیکی اجرا به سه دسته کم هزینه، با هزینه متوسط و با هزینه بالا طبقه بندي شده است. این راهکارها از پیشنهادات ساده بدون هزینه بالا تا روشهاي فوق مدرن را شامل می شود که براي برنامه ریزي مراحل مختلف فرایند طراحی ساخت و بهره برداري می تواند مورد توجه قرار گیرد.این مطالعه موردي می توانددرسایرمناطق اقلیمی نیزانجام پذیرد.

کلمات کلیدي: پایداري،مصرف انرژي،اقلیم،هزینه اجرا.

1. مقدمه

امروزه مسائل و مشکلاتی که فر آیند شتابان توسعه در کشورهاي شمال، و فرآیند گاه نامتوازن توسعه در کشورهاي جنوب به وجود آورده است بر هیچ کس پوشیده نیست این مشکلات موجب به وجود آمدن رویکرد جدیدي شد که مشوق تجدید نظري جدي در تبیین اهداف توسعه در جوامع انسانی است به این معنی که توسعه با شتاب کنونی بدون توجه به منابع، ویژگی هاي انسانی و هویت دوام نخواهد داشت و در ادامه به ضد خود تبدیل خواهد شد؛ لذا این امر موجب بسط نظریات و روشهایی از توسعه شدکه خود ضمانتی براي تداوم آن در آینده باشدو به اصطلاح روشهایی از توسعه که پایدار باشد.
بر این اساس معماري نیز به عنوان تلاشی براي خلق و سازماندهی محیط توسط انسان به دلایلی که در ادامه به آن اشاره می کنیم نقش مهمی در فراهم آوردن یک جامعه انسانی پایدار ایفا می کند.
■ در فرآیند ساخت محیط از منابع تجدید ناپذیر بسیاري مثل آب و مواد خام استفاده می شود.

■ فرآیند ساخت و تغییر محیط همراه با تولید آلودگی و پسماند است.

■ فضاهاي ساخته شده در هنگام بهره برداري نیز می توانند به محیطی که در آن واقعند آسیب برساند.

■ کیفیت محیطی که انسان خلق می کند نقش مهمی در تامین آسایش فیزیکی و روانی وي دارد.

■ کیفیت محیط کالبدي انسان و فضاي زیستی آن معرف و آینه تمام نماي فرهنگ، و مفاهیم ارزشی و اعتقادي یک جامعه است.

بر این مبنا چنین به نظر می رسد که براي تحقق یک جامعه پایدار باید محیط کالبدي انسان یا در حقیقت فضاي زیستی آن نیز پایدار باشد. اما پایداري در کجاي تعریف معماري جاي می گیرد. ویتروویوس از اولین نظریه پردازان معماري است که تلاش داشته اصول کلی معماري رابراي قضاوت و ارزشگذاري آن تدوین نماید. اما مهمترین نظریه ویتروویوس که از آن زمان تا کنون، به روش هاي مختلف مورد بحث قرار گرفته، مطرح کردن سه اصل آسایش، استحکام و زیبایی، به عنوان اصول معماري است. او در فصل سوم کتاب اول بیان میکند: " معماري باید به سه اصل وفادار بماند. فیرمتیاس، یوتیلیتاس و ونوستاس.[1] "1 این هرسه ارتباط بین معماري و معماري و انسان و معماري را تبیین می نماید اما رابطه معماري و محیط در این تعریف جایی ندارد معماري پایدار در فرآیند توسعه پایدار این خلا را از میان می برد .به عبارت دیگر پایداري تنها یک سبک یا گرایشی محدود به زمان نخواهد بود بلکه با نگرش توسعه پایدار اصل دیگري به معماري می افزاییم،»پایداري.« لازمه این امر برخورداري از یک دیدگاه جامع و یکپارچه نسبت به مسائل محیطی است که پیامد تصمیمات معماري را در تمام وجوه فرهنگی، اجتماعی، محیطی و بوم شناختی در طولانی مدت مد نظر داشته باشد.

2. معماري پایدار

ساختمان در طول حیات خود، از طریق مجموعه اي از فعالیت هاي انسانی و فرآیندهاي طبیعی مرتبط به هم، بر ویژگی هاي بومی آن تاثیر می گذارد. همچنین خود فرآیند ساخت نیز ، گر چه موقتی است، موجب آشفتگی در بوم شناخت محلی می شود. از سوي دیگر تدارك و تولید مواد، بر محیط زیست جهانی تاثیر می گذارد. با اتمام مرحله ساخت، در طول بهره برداري از بنا نیز تاثیرات سوء بلند مدتی بر محیط زیست وارد می شود. براي نمونه، انرژي و آبی که ساکنان ساختمان مصرف می کنند، به گازهاي سمی و فاضلاب مبدل می شود؛ به علاوه فرآیند جمع آوري و تصفیه و حمل و نقل تمامی منابع مصرفی در دوران به کارگیري و نگهداري بنا نیز تاثیرات بی شماري بر محیط زیست در بردارد.
با بهبود شرایط اقتصادي جامعه، تقاضاي آن براي منابع زمین، ساختمان یا تولیدات ساختمانی، انرژي، و دیگر منابع افزایش می یابد. این مسئله نیز به نوبه خود مجموع تاثیرات معماري را بر نظام زیست جهانی، که متشکل از عناصر غیر ارگانیک و ارگانیسم هاي زنده و انسان است. افزایش می دهد. هدف طراحی پایدارکه این مقاله سعی در قدم نهادن در مسیر آن دارد، یافتن راه حل ها معمارانه است که شرایط زیستی مناسب و همزیستی این سه گروه را تضمین کنند. از سوي دیگر از شرایط اساسی پایداري معماري، هویت مندي و تطابق با فرهنگ و نیازهاي روحی استفاده کنندگان می باشد که خود مجالی دیگر می طلبد.در روشهاي ارزیابی پایداري کارکرد و نحوه برخورد و تعامل ساختمان با محیط اطراف از جنبه هاي زیستی، اقتصادي، اجتماعی در طول حیات بنا و در مقیاسهاي مختلف از محیط بنا و در دوره هاي زمانی مختلف از حیات بنا مورد ارزیابی قرار می گیرد از نتیجه این ارزیابی می توان براي تامین و گسترش اطلاعات مورد نیاز در زمینه پایداري و بهبود کارکرد موضوع مورد مطالعه و سنجش مشخصات و نتایح بنا در راستاي رسیدن به اهداف تعیین شده بهره برد.

براي این منظور در دنیا روشهاي مختلف تدوین شده است.BREEM اولین سیستم در این زمینه بود که در انگلستان به کار رفت و سیستم LEED که سیستم رسمی ارزیابی محیطی است که هنوز در آمریکاي شمالی مورد استفاده قـرار دارد سیـستم LEED نـوعی checklist مـی باشـد .هـر کـدام از آیتمهاي پایداري داراي 1 امتیاز می باشد که مجموع این امتیازها، امتیاز کلی بنا خواهد بود.این امتیاز در رده هاي مختلف مقیاسی براي ارزیابی و مقایسه بنا ها از نظر پایداري به دست می دهدروش GBC جدیدترین روش ارزیابی می باشد که نسبت به سایر روشهاي ارزیابی داراي دید کاملتري می باشد و امکان محلی شدن براساس معیارهاي هر بنا یا هر محیط را دارا می باشـد بنـابراین تـاکنون کـاملترین و معتبرتـرین روش ارزیـابی در دنیـا مـی باشـد.البتـه روشهاي دیگري نیز در دنیا وجود دارد که کمتر مورد استقبال واقع شده است مثلا passivehaus در آلمان تـدوین شـده و مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرد .به هر حال بحث در ارتباط با این روشهاي ارزیابی در این مقاله نمی گنجد اما بـا جمـع بنـدي ایـن روشـها راهکارهـاي پایـداري معمـاري را در 10 قسمت دسته بندي نمودیم [1] -1 حمل و نقل سایت -2 ساختمان و انرژي -3 انرژي الکتریکی-4 گرمایش، سرمایش و تهویه -5 کیفیت هواي داخل -6 مواد و مصالح -7 آب -8

بهره وري ساکنین -9 ساخت و ساز -10 مدیریت نگهداري این پیشنهادات در هر بخش بر اساس ارزش و هزینه اقتصادي و تکنولوژیکی اجرا به سه دسته کم هزینه، با هزینه متوسط و با هزینه بالا طبقه بندي شده
است این راهکارها از پیشنهادات ساده بدون هزینه بالا تا روشهاي فوق مدرن را شامل می شود که براي برنامه ریزي مراحل مختلف فرایند طراحی

ساخت و بهره برداري می تواند مورد توجه قرار گیرد..در هرکدام از این 10 قسمت روشهاي کم هزینه با علامت اختصاري a روشهاي با هزینه متوسط با علامت b و روشهاي با هزینه بالا با علامت cمشخص شده اند

3. حمل و نقل و سایت

a-1- 3 استفاده از کاشت گونه هاي بومی گیاهی براي تلطیف هوا و کاهش ایجاد جزایر گرمایی

a-2- 3 ایجاد مناطق یکپارچه فضاي سبز به طوري که گیاهان،حشرات مفید و آب به راحتی به صورت یک اکوسیستم بتوانند با یکدیگر در ارتباط و کنش متقابل باشند.

a-3- 3 از درختان موجود و حیات جانوري و گیاهی که تحت تاثیر سایت قرار می گیرد حفاظت شود.
a-4- 3براي جمع آوري یخ و برف از روشهایی استفاده شود که مصرف بالاي انرژي یا آلاینده هاي شیمیایی نداشته باشد.
a-5- 3 استفاده بیشتر از سایه بان و استفاده از تعرق و سرمایش تبخیري توسط پوشش گیاهی، سنگفرش بیش از حد سبب ایجاد جزیره گرمایی و افزایش دماي محیط می شود.

a-6- 3 افزایش ضریب جذب آب توسط سایت و مناطق سنگفرش شده و به حداقل رساندن مساحت سطوح نفوذ ناپذیر مثل پارکینگها و ساختمانها که باعث آلودگی آب خروجی نیز می شوند.

a-7- 3 بین طراحی و فرم محوطه و انتخاب گونه ها توازن برقرار شود تا اکوسیستم خود بسنده به وجود آورد فضاي سبز در طبیعت به گونه اي است که قابلیت احیاي خود را دارد این مساله در مناطق شهري مشکل است اما می توان به گونه اي طراحی نمود که کمتر نیاز به مراقبت و نگهداري داشته باشد آبیاري می تواند به صورت گرانشی از مخازن آب باران صورت پذیرد همچنین می توان از گیاهان کم آب استفاده نمود.

a-8- 3 کاهش استفاده از مواد شیمیایی و سمی براي کنترل آفتها و استفاده از روشهاي بیولوژیک براي مقابله با آنها یا استفاده از گیاهان بومی مقاوم a-9- 3 استفاده از پوشش گیاهی براي به حداقل رساندن وزش باد نامناسب یا هدایت جریان هوا به منظور تهویه و ایجاد هماهنگی بین طرح ساختمان و بستر طراحی و محوطه و فضاي سبز

a-10- 3 تسهیل حرکت افراد پیاده و جریان جمعیت در سایت، آنالیز جریان جمعیت براي پیش بینی رفتارهاي استفاده کنندگان براي تشویق استفاده از فضاهاي جمعی در سایت و فضاي عمومی ساختمان

a-11- 3 در آب و هواي معتدل فضاي خارجی را در معرض حداکثر نور خورشید قرار گیرد از پوشش گیاهی برگ ریز و زمینهاي گیاهکاري شده می توانند در زمستان داراي گرما و نور خورشید و در تابستان سایبان و خنک کننده باشند.

a-12- 3 قرار گیري ساختمان در قسمت شمالی و فضاي گسترده در جنوب براي استفاده حداکثر از نور خورشید در سایت و داخل ساختمان . a-13- 3تامین فضا ي مورد نیاز براي سیرکولاسیون وسایل حمل و نقل عمومی در سایت .

b-14-3 در نظر گرفتن مخازنی براي نگهداري آب باران؛ براي مصرف مجدد. آب باران جمع شده از آبگیرها یا سایر وسایل جمع آوري سیلاب استفاده می شود که از آن می تون براي آبیاري و کاهش مصرف آب آشامیدنی استفاده نمود.
b-15-3 استفاده از انرژي فوتو ولتایی به عنوان منبع انرژي براي نورپردازي دکوراتیوسایت .

b-16-3 ایجاد فضاي پارکینگ دوچرخه مصون از بارندگی براي تشویق استفاده از دوچرخه براي کاربران.

c-17- 3 استفاده از سیستمهاي تصفیه فاضلاب با انرژي هاي طبیعی مثل خورشید و آب و استفاده از گاز فاضلاب به عنوان سوخت و پسماند تصفیه شده براي آبیاري.

4. ساختمان و انرژي

a-1- 4 طراحی بهینه ساختمان از نظر مساحت (زیر بنا) و حجم ساختمان براي حداقل کردن مصرف انرژي. تنها فضاهایی طراحی شود که براي پاسخ به ضروریات برنامه لازم می باشد.
a-2- 4 فضاهایی که به یک طبقه نیاز مند می باشند روي همدیگر انباشته شوند تا فضاي مورد نیاز براي فضاهاي دو سطحی به کار گرفته شود.

a-3- 4 کاهش عمق طبقات ساختمان براي فراهم آوردن نور طبیعی و تهویه برایاستفاده کنندگان و قرار دادن فضاهاي تاسیساتی و انبارهاي در قسمتهاي میانی پلان تا فضاهاي اصلی دسترسی بیشتري به نور و تهویه طبیعی در پیرامون ساختمان داشته باشند.

a-4- 4 پنجره هاي بنا با قابلیت باز شدن می تواند به عنوان منبع طبیعی تهویه باشند. و احساس ارتباط با طبیعت براي ساکنین ایجاد نماید.

a-5- 4 از راهرو ها با پنجره هاي شیشه اي با سایبان مناسب در جبهه هاي جنوب و جنوب شرقی ساختمان می تواند براي پیش گرمایش ساختمان و فضاهاي دسترسی مثل راهروها استفاده نمود چون به نسبت فضاهاي اصلی قابلیت تغییر دماي زیاد تري دارند می توان از افزایش دماي آنها در ساعات اولیه صبح استفاده کرد.

a-6- 4 براي طراحی نماي ساختمان به گونه اي عمل نمود که در برابر خرده اقلیم و جهات تابش خورشید پاسخگو باشد به نحوي که بازشوها طوري طراحی شوند که گرماي مکتسبه از خورشید در زمستان را به حداکثر رساند و با سایبان هاي مناسب و قابلیت تهویه از بار سرمایش ساختمان در تابستان بکاهند نور طبیعی مورد نیاز در فضاهاي انسانی را تامین کنند و ارتباط مناسب روانی ساکنین را با طبیعت تامین کند. [2]

a-7- 4 براي کاهش اثر برودت تابشی ناشی از تابش ساختمان در شب باید تدابیري براي کنترل پوششهاي بازشوهاي شیشه اي ساختمان در نظر گرفت. a-8- 4 تلاش شود تا حد امکان از روشهاي غیر فعال براي سرمایش و گرمایش استفاده شود.

a-9- 4 می توان از سرماي شب با تدارك مخازن آب در فضاي بیرون و اسپري آنها در روز براي کاهش دماي ساعات اداري در تابستان استفاده نمود . b-10-4 استفاده از پوسته دوجداره ساختمان به صورت یک فضاي بسته و پیوسته براي عایق سازي و کنترل رطوبت .

b-11-4 استفاده از عایقکاري مناسب براي تمام فضاها با توجه به اختلاف ناچیز دماي شب و روز و فصول مختلف سال با توجه به این که می توان از جداره هاي سبک استفاده نمود بنابراین هدف باید جلوگیري از پرت گرمایی و سرمایی ساختمان باشد.

b-12-4 استفاده از آبگرمکن هاي خورشیدي براي تامین آب گرم مصرفی مجموعه این آبگرمکنها می تواند بخش عمده اي از مصرف آب گرم را تامین کند.

c -13- 4براي تحلیل طرح ساختمان در برابر جریانهاي هواي خارج یا جریانهاي تهویه در داخل ساختمان می توان از مدلسازي کامپیوتري بهره برد. c-15- 4 شبهاي زمستان سطح شیشه باید عایق متحرك پوشانده شودتا برودت تابشی به فضاي بیرون اتفاق نیفتد.

c-16- 4 استفاده از یک سیستم دینامیک و هوشمند در مقابل تابش خورشید و تغییرات دمایی بر اساس دریافت حداکثر انرژي خورشیدي زمستان و حداکثر ایجاد سایه و تهویه در تابستان و حد بهینه استفاده از نور طبیعی روز.

5. انرژي الکتریکی

a-1- 5 استفاده حداکثر از نور طبیعی که باالتبع سبب کاهش وابستگی به نور مصنوعی و در نتیجه کاهش انرژي مصرفی آن و کاهش بار گرمایی ناشی از آن می شود.
a-2- 5 استفاده از ترکیب نور مصنوعی و طبیعی در فضاهاي اداري .

a-3- 5 در تحلیل و طراحی نور فضاها بجاي استفاده از پیک از میانگین دماي قابل افزایش استفاده شود.

b-4-5 از حسگرهاي کنترل براي ایجاد سیستم نور دهی یکپارچه، متعادل و کارا استفاده شود این سیستم با توجه به میزان نور موجود در محیط نور مورد نیاز مصنوعی را تامین می کند.

b-5-5 از حسگرهاي زمان اشغال براي کنترل نوردهی استفاده شود، حسگرهاي زمان اشغال زمانی که مکان اشغال نشده باشد (خالی از افراد باشد) چراغها را خاموش می کند.

c-6- 5 از انرژي فوتو ولتایی می توان براي تامین انرژي هو اکشها و تاسیسات فرعی استفاده نمود.

c -7- 5از لوله هاي نوري یا فیبرهاي نوري براي انتقال نور روز به فضاهاي داخلی که دسترسی به پنجره ندارند یا به مقدار نوري بیش از آنچه از پنجره به دست می آورند احتیاج دارند استفاده شود.

6. گرمایش، سرمایش و تهویه

a-1- 6 زیادتر کردن تعداد مناطق تهویه مطبوع براي افزایش ضریب آسایش محیطی که شرایط را براي فعالیتهاي مختلف در فضاهاي مختلف را با دقت بیشتري در نظر می گیرد.

a-2- 6 از سرمایش تبخیري می توان براي خنک سازي استفاده کرد بخصوص کارآیی این روش در مناطق خشک بیشتر است چون میزان رطوبت را بالا می برد و در دماي ثابت شرایط را به آسایش نزدیکتر می کند.