بخشی از مقاله
سيستم هاي نوين ساختماني، ساخت و ساز پايدار وتوسعه پايدار
چکيده
چکيده :
امروزه نياز گسترده و روزافزون جامعه به ساختمان و مسکن ، ضرورت استفاده از سيستم هاي ساختماني و مصالح جديد به منظور افزايش سرعت ساخت ، سبک سازي ، افزايش عمر مفيد و نيز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابر زلزله را بيش از پيش مطرح ساخته است . در اين راستا ارتقاء سطح علمي و تخصصي جامعه مهندسي کشور و آشنايي با سيستم ها و مصالح جديد ساختماني به منظور کاربردي کردن اين سيستم ها، امري اجتناب ناپذير است .
حل مشکلاتي نظير زمان طولاني اجرا، عمر مفيد کم و يا هزينه زياد اجراي ساختمان ها در بخش مسکن نيازمند ارائه راهکارهايي به منظور استفاده عملي از سيستم هاي ساختماني نوين و مصالح ساختماني جديد جهت کاهش وزن ، کاهش زمان ساخت ، دوام بيشتر و نهايتا کاهش هزينه اجرا مي باشد. که اين اقدامات از ضروريات توسعه پايدارمحسوب مي شوند.
همچنين اين تلاش ها در دراز مدت موجب کاهش دور ريز مصالح ساختماني و بالتبع تامين ضرورت هاي زيست محيطي ، بهينه سازي ساخت ، افزايش توليد مسکن در کشور و رسيدن به شرايط اجرايي مطلوب خواهد شد. از سوي ديگر چنين تحولاتي موجب گسترش سرمايه گذاري هاي زير بنايي در بخش مسکن علي الخصوص توسط بخش خصوصي خواهد شدکه اين امر دولت را در رسيدن به اهداف خود در تامين مسکن ياري خواهد نمود.
اين مقاله ضمن ارائه ضرورت هاي روي آوردن به معماري پايدار؛ در مورد لزوم پرداختن به فناوري هاي نوين ساختماني ، روش هاي نوين ساخت و نيز مصالح جديدي که شر ايط لازم براي کاهش وزن ساختمان ها و نيز مقاوم ساختن آنها در برابر انواع نيروها را فراهم مي سازد، توصيه هائي ارائه کرده است .
واژه هاي کليدي : توسعه پايدار، فناوري هاي نوين ، سيستم هاي ساختماني
مقدمه
دهه ٧٠ ميلادي را مي توان دهه آگاهي يافتن از بحرانهاي زيست محيطي ناميد که عکس العملهايي را در دنيا ايجاد نمود که توسعه پايدار يکي از آنهاست . توسعه پايداردر حقيقت پاسخي براي مقابله با اين اثرات منفي رشد و توسعه ي بدون محدوديت و لجام گسيخته اي بود که بعد از انقلاب صنعتي به وقوع پيوست . گازهاي مخرب حاصل از احتراق سوخت هاي فسيلي انسان را وادار کرده است ، با حفظ روند رشد اقتصادي و تداوم گستر زندگي شهري چاره اي بينديشد.
طبق پيش بيني هاي انجام شده ، حدود ٧٥% از جمعيت کره زمين تمايل دارند در شهرها زندگي کنند. لذا منابع طبيعي بايد به شکلي استفاده شود تا براي تامين امکانات مورد نياز روند پايداري خود را حفظ نمايد. از طرفي به علت نوپا بودن مقوله هاي توسعه و معماري پايدار در ساختمان سازي در کشور ما، به کارگيري مصالح ساختماني مدرن با استفاده از روش هاي ساخت و ساز سنتي است که از مشخصه هاي بارز و مشکل ساز صنعت ساختمان سازي ما محسوب مي شود.
اين شيوه ساخت و ساز در کشور ما نشان داده است که مشکلات کمي (برآورده نکردن نيازها) و کيفي (مقاومت مناسب ساختمان ها در برابر نيروهاي جانبي از جمله زلزله ، کوتاهي عمر مفيد بنا، فرسايش به علت عوامل اقليمي ، توليد ضايعات ساختماني بيش از حد در حين اجرا، ناکارايي امکان بازيافت مصالح ساختماني و غيره ) را به همراه دارد. علاوه بر اين ، استفاده از کارگران غيرماهر مهم ترين دليل ناکارايي سيستم هاي رايج است .
سازگار نبودن سيستم هاي ساختمان سازي رايج در کشور براي کارگذاري عايق حرارتي سبب هدر رفتن مقدار زيادي انرژي در بخش ساختمان مي شود. عوامل فوق مشکلات محيط زيست و توسعه پايدار در صنعت ساختمان سازي کشور است که نيازمند مطالعه و تحقيق و ارايه راهکارهاي مناسب جهت تعيين معياري براي انتخاب مصالح ساختماني مناسب و سيستم هاي ساختماني کارآمد براي اهداف مختلف و در اقليم هاي متفاوت است . علاوه بر اين استفاده بيش از حد از منابع طبيعي نيز آسيب هاي جبران ناپذيري به محيط زيست وارد مي کند.
فناوري هاي نوين ساختماني براي پاسخ گويي به نيازهاي زيست محيطي و توسعه پايدار در صنعت ساختمان در اغلب کشورها (مثل توليد صنعتي ، پيش ساخته ، استفاده بهينه از مصالح ساختماني، صرفه جويي در مصرف انرژي در صنعت ساختمان ، امکان بازيافت مناسب مصالح ساختماني و در نهايت اقتصادي کردن بخش ساختمان ) شکل گرفته است .
١. تعاريف :
١.١توسعه پايدار:
توسعه پايدار توسعه اي است که با نيازهاي نسل امروز به گونه اي مواجه مي شود که امکان تأمين نيازهاي نسل آينده به خطر نيفتد.[١ ]
١-١ -١. معاني لغوي واژه پايداري ١
دهخدا پايداري را به معناي بادوام ، ماندني آورده است .[٢] معناي کنوني واژه پايداري که در اين بحث نيز مد نظر مي باشد عبارتست از:« آنچه که مي تواند در آينده تداوم يابد »[٣]
«ريشه لغوي و عبارات مرتبط در انگليسي : Sustain: حمايت ، زنده نگه داشتن ، ادامه دادن مستمر
Sustenance : فرايند پايداري زندگي
Sustainable : پايداري، صفتي که چيزي را توصيف مي کند که باعث آرامش و تغذيه و تامين زندگي و در نتيجه به تداوم زندگي و طولاني کردن آن منجر مي شود.»[ ٤]
١-١-٢ توسعه پايدار؛ مفاهيم و مضامين
توسعه پايدار توسعه اي است که نيازهاي حال انسان را با توجه به توانايي نسل آينده در دريافت نيازهايش مد نظر دارد.[٥]
توسعه پايدار را که از دهه ٧٠ميلادي در جوامع علمي دنيا مطرح گرديده است ، مي توان نتيجه رشد منطقي آگاهي تازه اي نسبت به مسايل جهاني محيط زيست و توسعه دانست که به نوبه خود تحت تاثير عواملي همچون نهضت هاي زيست محيطي دهه ٦٠ ميلادي انتشار کتابهايي نظير محدوديتهاي رشد و اولين کنفرانس سازمان ملل در مورد محيط زيست و توسعه که در سال ١٩٧٢در استکهلم برگزار شد قرار گرفته بود. [٦] به عبارتي توسعه پايدار؛ توسعه اي است کيفي و متوجه کيفيات زندگي است و هدف از آن بالا بردن سطح کيفيت زندگي براي آيندگان مي باشد.
توسعه پايدار در سه حيطه داراي مضامين عميقي است : ١. پايداري محيطي ٢. پايداري اقتصادي ٣. پايداري اجتماعي[٧] که
در جدول شماره يک آمده است .
نمودار ١: مضامين تشکيل دهنده توسعه پايدار
«در تعريف توسعه پايدار بايد به همگرايي ديدگاه سه گروه توجه شود:
نخست اقتصاد دانان : که روش هايي را مبتني بر به حداکثر رساندن رفاه انساني با توجه به محدوديت هاي سرمايه و فن آوري موجود در نظر ميگيرند.
دومين ديدگاه مربوط به اکولوژيست ها است که بر حفاظت از تمام زير مجموعههاي سيستم اکولوژيکي تاکيد دارند.
نقطه نظرات جامعه شناسان نيز سومين ديدگاه را تشکيل ميدهد. بر اساس اين نگرش، انسان ها نقش اصلي را در توسعه پايدار دارند و الگوهاي اجتماعي آنان براي تعيين راه حل ها و تدابير مناسب به منظور دستيابي به توسعه پايدار نقش مهمي را ايفا مي کند. در يک نگاه کلي ، توسعه پايدار را ميتوان توازن و تعادل ابعاد پايداري در طول زمان دانست .»[٨]
١-٢. سيستم ها و فناوري هاي نوين ساختماني:
به مجموعه اي از رو شهاي صنعتي ساخت اطلاق مي شود که سبک سازي، سرعت اجرا و مقاومت ساز ه ها را در برابر زلزله ، حريق افزايش داده و عملکرد حرارتي و اکوستيک را در سيستم بهبود مي بخشد.[ ٩ ]
به طور کلي فناوري به معناي دانش فني ، روش فني ، زبان فني و صنعت است [١٠ ] و به کليه وسايل و ابزاري گفته ميشود که براي فراهم آوردن ضروريترين امور معيشتي مردم و آسايش آنان به کار گرفته مي شود. دايره تکنيک تا آن اندازه بسط و توسعه يافته که اداره امور، روابط ، مناسبات ، معاملات ، تعليم و تربيت ، مداوا و درمان ، بهداشت و ...را در برگرفته است .[١١]
٢. رابطه بين معماري و فناوري
در جستجوي مفهوم و معناي هنر و تکنولوژي ، از هنر به عنوان کارآزمودگي و مهارت در ارايه اثر و از تکنولوژي به عنوان طريق توليد ماشينها و ابزارهاي فني براي نيل به انجام عملي براي رسيدن به رفاه و معيشت ياد مي کنيم .[١٢] در دايرهالمعارفهاي مختلف نيز هنر ٢ از واژه آرس ٣ به معناي مهارت مي آيد و تمام رشته هاي ادبيات ، شعر، موسيقي ، درام ، رقص و نقاشي ، مجسمه سازي و معماري را شامل مي شود.[١٣]
در واقع هنر به کار بردن مهارت و تخيل در خلق موضوعات زيباييشناسانه است .[١٤]همچنين تکنولوژي که معادل فارسي آن فناوري است از دو واژه يوناني تخنه ٤به معني هنر و پيشه و لوگوس ٥ به معناي کلام الهي و اصل بنيادين معرفت گرفته شده است و عبارت است از بحث درباره هنر و صنعت [ ١٥] اين واژه اکنون به مفهوم صنعتگري است و به طريقه ساخت و ايجاد چيزها ارجاع مي شود. [١٦] صنعت و هنر تکنولوژيک از ضروريات دنياي معاصر محسوب ميشود و لذا بهره گيري از آنها نيز در هر حال لازم و ضروري است .
در نسبت ميان فناوري و معماري ديدگاههاي متفاوتي هست که بر پايه اين تصور سه مرتبه از تعريف رابطه فناوري و معماري بيان ميشود:[١٧]
در تعريف اول ؛ فناوري و معماري نوعي فعاليت انساني، در حالت دوم ؛ هر دو وسيله اي براي رسيدن به هدفي و در حالت سوم ؛ معماري و فناوري به سان کيفيتي براي کشف و بيان واقعيت ها معرفي مي شوند. در دو حالت اول ، فناوري و معماري دو چيز جداگانه انگاشته مي شود ولي حالت سوم حقيقت معماري و فناوري را بيان مي دارد. اين تعريف به ماهيت زندگي معاصر و مدرن، معماري معاصر و فناوري مدرن توجه مي کند و نه به ظاهر آنها [١٨] بنابراين ، فناوري مدرن در ماهيت خود نسبت خاصي با انسان و طبيعت برقرار مي کند .گاهي اوقات استفاده افراطي و نادرست از مظاهر اين فناوري، طبيعت را به ابزاري براي بهره برداري تبديل مي سازد.
نمودار ٢: مقايسه بين معماري و فناوري [١٩]
اما معماري قلمروي است که ميتواند فناوري را در مسيري که با ماهيت خود قرابت داشته باشد به کار بندد. بنابراين معماري و فناوري هريک در يک مقوله و آن هم هنر ولي با دو صفت متفاوت قرار دارند .اين هنر، هنر اصيلي است که فرا ميآورد و حضور ميبخشد .در جدول ٢ مقايسهاي بين معماري و فناوري از جنبه هاي گوناگون مانند اهداف ، فرايند انجام کار و ... انجام پذيرفته است .[٢٠]
نتايج جدول ٢ حاکي از آن است که فناوري نه فقط دانش است و نه فقط ابزار. در واقع فناوري در ماهيت واقعي خود، همگام با معماري در آفرينش و سازماندهي فضايي گام برميدارد و ضروريات لازم براي اين هدف را فراهم ميآورد. از طرفي درخواست يک فضاي تازه در دنياي معاصر، نمي تواند صرفاً از راه زبانهاي کهن بيان شود. بنابراين زباني نو نياز است . [٢١] ولي استفاده ابزارمدار يا انسان مدار از فناوري و به تبع آن از معماري، در جوامع معاصر، موجب ايجاد يک معماري ظاهري شده، به طوري که حقيقت هر دو مقوله به فراموشي سپرده شده است .حال آنکه ميتوان از فناوريهاي نو، در راه تداوم و تکامل معماري ديروز بهره جست و معماري امروز را به ميراثي براي آيندگان تبديل ساخت .
٣. سيستم هاي ساختماني جديد و مصالح نوين
رويکرد تکنيکي در زمينه پايداري مرتبط با نوآوريهاي فني در يافتن راه حل هايي براي مسائل امروزي است . مطالعه نقش معماران گذشته براي يافتن راه حل هايي بيشمار براي انواع طراحي ها، به ما اين نويد را ميدهد که در آينده نيز از معماران انتظار توليد راه حل هاي متنوع را داشته باشيم . منظور از توليد راه حل ، به کارگيري ابزارهاي اجتماعي، اقتصادي و علوم فيزيکي براي تحليل وضعيت و کشف پاسخ هاي مناسب است . اما توليد و استفاده از راه حل ها و ابزارها به سادگي ميسر نمي گردد.
رويکرد فني به مسائل قابل اندازه گيري و حقايق محيطي که در برگيرنده هوا، درجۀ صدا و نور، منابع قابل مصرف و ... که قابل اندازه گيري مادي هستند، ميپردازد. سپس نقطه کليدي معرفت و خوداتکايي معمار به برنامه ريزي، کاربرد مصالح و سيستم ساختماني بهينه ميباشد. جنبه زيبايي شناسي اين الگو ميتواند استفاده از مصالح معاصر معماري باشد: شيشه هاي هوشمند تعديل کننده نور، فلزات ضدزنگ ، پانل هاي آلومينيومي و ... . تمهيدات فعال و غير فعال مانند ديوارها و سقف هاي دوجداره (که از هواي مابين دوجداره بعنوان عايق استفاده ميشود)، سلول هاي فتو ولتائيک و سايه افکن هاي هوشمند در حال حاضر به زبان مشترک معماري پايدار در همه جاي جهان تبديل شده است . درواقع هنر معمار آن است که راهکارهاي بهينه را براي طراحي بنا (از خانه تا کارخانه ) تشخيص دهد و به کار بندد. وقتي تکنولوژي ميتواند هر بنايي را براي هر اقليم کارآمد سازد، پس منجر به پايداري معماري در آن منطقه ميگردد.
همانطور که در ابتدا گفته شد، يکي از مسائلي که در حال حاضر گريبانگير جامعه جهاني است ، مسئله آلودگيهاي ناشي از پسماندهاست که ارائه و گردآوري راه حل هاي پيشنهادي از نظر فني ميتواند مفيد باشد. ساليانه در اروپا بيش از ١.٦ ميليارد تن ضايعات توليد ميگردد که ٢٢ ميليون تن آن جزء زباله هاي خطرناک بشمار ميرود. نزديک ٢٥% اين مقدار به صنايع توليد مصالح ساختماني و توسعه شهري است که اين ميزان متوجه معماران مي باشد. اتحاديه اروپا به طراحان مسؤليت مديريت پسماند و کاهش ضايعات را با سه نکته زير توصيه ميکند:
١. توليد پسماند کمتر که نتيجه طراحي قوي ميباشد.
٢. استفاده از پسماند مصالح بعنوان منبعي براي توليد مصالح جديد.
٣. طراحي براي استفاده از مصالح پسماند در نقاط قابل استفاده بنا.
به طور کلي اهداف طراحي پايدار در چارچوب توسعه پايدار، بر حفاظت همزمان از محيط طبيعي و محيط انسان ساخت تاکيد دارد. براساس آراء نظريه پردازان، اجمالاً ميتوان سه اصل زير را به عنوان اصول سه گانه طراحي پايدار از ديدگاه فني
معرفي نمود:
اصل اول : اولويت بخشيدن به بازيافت ساختمان ها، اماکن ، زيرساختارها و شبکه معابر موجود از طريق منطبق نمودن آنها با شرايط و نيازهاي جديد. در واقع در طراحي شهري پايدار بر حفاظت و بهسازي ابنيه و باف هاي شهري موجود تاکيد ويژه ميشود.
اصل دوم: طراحي پايدار دغدغه حفاظت از منابع طبيعي ، منظر طبيعي زمين و حيات وحش را دارد. از اين رو هرگونه مصالح جديد ساختماني لازم است از منابع پايدار، نظير چوب حاصل از جنگلداري صحيح و اصولي ، بدست آمده باشد.
اصل سوم : طراحي شهري پايدار در توسعه نواحي شهري جديد (نظير احداث شهرها و محلات جديد) دغدغه کاستن از ميزان مصرف انرژي را دارد. اين هدف از طريق کاربرد استخوان بندي شهري صحيح ، گونه هاي ساختماني مناسب ، توزيع فضايي مناسب کاربريها و استفاده از تراکم بهينه پيگيري ميشود. به عبارت ديگر صرفه جويي در مصرف انرژي از طريق ايجاد ارتباطات نزديک تر بين کاربريهاي مختلف شهري و همچنين از طريق کنترل طرح ساختمان ها از نظر بازدهي مصرف انرژي امکان پذير ميگردد.
شاخصۀ فني نيز که با ديدگاه محيطي قرابت نزديکي دارد، توجه ما را به اکولوژي (طبيعي و مصنوع ) واقع بر بستر سايت و اينکه سيستم هاي ساخت و ساز نوين در استفاده از حداقل مصالح با حداکثر بهره وري را موجب گردند و ديدگاه نوين بازيافت فرا ميخواند.
نتيجه آنکه به منظور دست يافتن به پايداري محيطي در بخش ساختمان ، مهندسان معمار بايد در خصوص موضوع هاي محيطي در حين آموزش هاي حرفه اي خود تعليم ديده باشند. براي دانشکده معماري لازم است که آگاهي و دانش محيطي را به دانشجويان آموزش دهد و آنان را براي طراحي محيطي تربيت نمايد، دانشجويان را با اخلاق محيط هاي مختلف آشنا سازد و مهارت و طراحي پايدار دانش محوري آنان را بالا برده و توسعه بخشد.
به منظور بالا بردن پايداري محيطي ، ساختمان بايد از نظر کلي نگرانه در تعادل باشد و تمام سه اصل زير را بطور کامل اجرا نمايد ـ طراحي پايدار، اقتصادي کردن منابع و طراحي چرخه حيات ـ در طراحي ، ساخت ، بهره برداري و نگهداري (تعمير و نگهداري) و بازيافت و استفاده مجدد از منابع معماري. اين اصول چارچوب مفهومي براي طراحي معماري پايدار را شامل ميگردد. اين چارچوب براي اين است که به طراحان کمک نمايد تا به دنبال راه حل هاي بهتري باشند تا اينکه يک مجموعه راه حل هايي به آنها داده شده باشد.[٢٢]
٤. لزوم استفاده از فناوري هاي نوين ساختماني در راستاي توسعه پايدار
«امروزه روش هاي ساخت مسکن در جوامعي که از رشد بالا و کمبود شديد و روز افزون مسکن رنج مي برند بر اساس نياز حداقل به ماشين الات ، تجهيزات و نيروهاي انساني ماهر برنامه ريزي و طراحي مي شوند . در اين راستا استفاده از مصالح سبک و قطعات و اجزايي که به سرعت و سهولت قابل جابجايي و نصب باشند براي فائق آمدن بر مشکل کمبود مسکن امري ضروري و اجتناب ناپذير مي باشد. در راستاي حل مشکل مسکن در کشور روش ها و تجربيات مشابه در ساير کشورهاي جهان مي تواند مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته و با رعايت شرايط فني ، اجرايي و اقتصادي کشور و مطابقت آن روش ها با ويژگي هاي اقليمي ، جغرافيايي و فرهنگي کشور بنحو صحيح و مناسب مورد استفاده قرار گيرد. در بخش بعد تعدادي از اين سيستم ها که مي تواند با اصلاحاتي بعنوان روش هاي مناسب اجراي ساختمان و توليد مسکن مورد استفاده قرار گيرد معرفي گرديده اند .مهمترين ويژگيهاي اين سيستم ها عبارتند از:
•سبک بودن
•سهولت نصب
