سازه های گذشته نوین تر از امروز!
تاریخ انتشار : شنبه ۱۷ خرداد ۱۳۹۳ ساعت ۰۸:۱۴
وبلاگ تسبیح صبح نوشت : در عصر حاضر طرح های گذشته از جمله آثار شیخ بهایی الگویی برای طراحی های نوین امروز شده است و بشر به‌جایی رسیده است که جز صرفه‌جویی به‌وسیلۀ تعریف استانداردسازی یا جایگزینی انرژی‌های طبیعی، راهی پیشِ روی خود نمی‌بیند. انگار انرژی‌های پایان‌‌پذیر واقعاً به غایت معنایی نام‌شان نزدیک می‌شوند.
ساختمان‌هایی که انرژی تولید می‌کنند!
بحث استاندارد یکی از موضوع‌هایی است که در‌مورد ساختمان و طراحی بنا با معیارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی ارتباط دارد؛ ساختمان‌هایی که با مصالح و ابزارهایی نو به‌جای مصرف انرژی در تلاش برای حفظ یا حتی تولید انرژی هستند. در این نوع بناها که اصطلاحاً بهساختمان‌های انرژی معروف‌اند، علاوه‌بر حفظ انرژی، به شیوه‌های به‌کارگیری انرژی‌های پایان‌ناپذیر نیز توجه می‌شود و از تلفیق مناسب روش‌های دریافت انرژی، بهره‌گیری مناسب از روشنایی، گرمایش، سرمایش و عایق‌بندی و همچنین شیوه‌های طراحی و فناوری‌های مختلف در کنار یکدیگر برای کاهش نیازهای سرمایشی و گرمایشی استفاده می‌کنند.
اکنون در بیشتر نقاط جهان، به ساخت و طراحی این ساختمان‌ها نگاهی ویژه می‌شود. در مونیخ آلمان دفتر ساختمان‌سازی "نو آفیس" یکی از پیشگامان طراحی و ساخت بناهای پایدار در جهان است. استفاده از مواد اولیۀ سازگار با محیط‌زیست و به‌کارگیری انرژی تجدیدپذیر در گرمایش و سرمایش و تهویه و روشنایی سبب شده تا در این ساختمان‌ها انرژی زیادی ذخیره شود. دیوارهای ضخیم، پنجره‌های کوچک سه‌جداره، استفاده از تیوب‌های بتنی برای بهره‌گیری از انرژی گرمایی زمین و صفحه‌های خورشیدی از‌جمله ویژگی‌های ساختمان‌های نو آفیس است.
شرکت آلمانی "زیمنس" نیز اقدام به ساخت ساختمان‌های انرژی کرده است که به اعتقاد مهندسان معمار، پیشرفته‌ترین و سازگارترین ساختمان برای محیط‌زیست در جهان است.
همینطور در شهر لندن و در نزدیکی پارک المپیک ساختمان شیشه‌ای "کریستال" بنا شده است که حدود 65درصد کمتر از دیگر ساختمان‌ها آلودگی ایجاد می‌کند. این بنا از انرژی برق تولیدشده از صفحه‌های خورشیدی استفاده می‌کند و توسط لوله‌های زمین‌گرمایی این انرژی را ذخیره می‌کند. این لوله‌ها که تا 150 متر عمق دارند، بسته به فصول مختلف از دمای زیر زمین استفاده می‌کنند.
شرکت‌های بزرگی مانند اپل و ناسا نیز تا‌به‌حال برای ایجاد ساختمان‌های سبز ایده داده‌اند که هرکدام مبنا را بر انرژی‌های خورشیدی و زیست‌‌سازگار گذاشته‌اند. ساخت این نوع بناها علاوه‌بر اروپا در آسیا نیز وفور یافته است. ساختمان خورشیدی شهر دژو چین و پروژۀ "مصدر سیتی" امارات متحده از نمونه‌های شاخص این بناها در آسیاست.
در ایران نیز گام‌هایی برای ساخت ساختمان‌های انرژی برداشته شده است. مبحث 19 در مقررات ملی ساختمان سال‌هاست که به اجرا در آمده است و بهعنوان ابتدایی‌ترین ملاحظات مصرف انرژی در ساخت‌و‌ساز‌ها کنترل می‌شود. علاوه‌بر آن طراحی و آغاز ساخت "ساختمان‌های انرژی‌صفر" در شمال پایتخت و استفاده از متد روز دنیا، نوید حرکت به‌سوی مصرف بهینۀ انرژی در واحدهای تجاری و مسکونی را می‌دهد.
معماری ایرانی نمونۀ عالی بهینه‌سازی مصرف انرژی
البته چندان هم منصفانه نیست اگر از شروع حرکت و نگاهی نو در معماری ایران برای صرفه‌جویی در انرژی، صحبت به‌میان آوریم. در زمان‌هایی که هنوز انرژی‌های فسیلی و تجدید‌ناپذیر متداول نشده بود، بهره‌گیری معماران پیشین ایرانی از انرژی‌های پاک و توجه به طراحی بنا در استفاده از آن انرژی‌ها قابل‌توجه است. این بهره‌گیری از طبیعت در سطوح مختلف و از منابع گوناگون بوده است. استفاده از بادگیر، حیاط مرکزی، ایوان‌ها، سرداب‌ها و شودان‌ها و حتی ضخامت و ارتفاع دیوارها همه با‌توجه‌به شرایط اقلیمی و آب‌و‌هوایی صورت میگرفت.
در مناطق گرم و خشک برای ایجاد بیشترین سایه در حیاط مرکزی از دیوارهای بلند استفاده می‌شد. در این خانه‌ها تمامی اضلاع اطراف حیاط اتاق ساخته می‌شد تا محیط‌های داخلی متنوعی برای دریافت نور و گرمای خورشید ایجاد شود و بسته به میزان در معرض نور‌آفتاب‌بودن، جوانب گوناگون حیاط می‌توانست در فصول گوناگون استفاده شوند. در ساختن ایوان‌ها جهت تابش نور خورشید مد‌نظر قرار میگرفت؛ به‌طوری‌که ایوانی که رو‌به‌آفتاب بود، ایوان "زمستان‌نشین" یا "تالار" نام داشت و ایوان نیمه‌باز ضلع جنوبی خانه که نور خورشید را دریافت نمی‌کرد، ایوان "تابستان‌نشین" نامیده شده و روی سرداب واقع می‌شد تا به‌وسیلۀ آب از گرمای ایوان کمی کاسته شود.
در این ابنیه، ضخامت دیوارها حدود یک متر و از جنس خشت بود که ظرفیت گرمایی ویژه‌ای داشت؛ به این معنی که تغییرات اندک حرارتی، تأثیرگذار نبوده و در‌طی شب، دیوارها گرمای خود را از‌طریق انتقال و تابش از دست می‌دادند و درجه حرارت آن‌ها در طی روز پایین نگه داشته می‌شد. طاق‌ها و گنبد‌ها از دیگر اجزای ساختمان‌های گرم و خشک بودند. علاوه‌بر اینکه انحنای آن‌ها به‌دلایل ترموفیزیکی موجب کاهش حرارت انتقالی می‌شد، وجود گنبد در سقف باعث می‌شد که نیمی از روز سایه در یک طرف و نیم دیگر روز، سایه در طرف دیگر بام بیفتد که در‌نتیجه، دمای کلی سقف کاهش یابد. همچنین بلندی گنبد در برخورد با بادها گرما را از خود دفع می‌کرد. مؤلفه‌های دیگری نیز مانند سقف‌های بلند برای گردش هوای بیشتر، سقف‌های دوپوسته برای انتقال کمتر گرما و بادگیرها برای تهویه و خنک‌سازی فضا به‌کار گرفته می‌شد.
در مناطق سرد نیز معماری به‌دنبال راه‌حلی برای در‌امان‌گذاشتن افراد خانه از سرما بود؛ به‌طوری‌که در اغلب ساختمان‌های این اقلیم نکات زیر توجه می‌شد:
دیوارهای با مصالح سنگین در ضلع جنوبی، استفاده از دیوارهای مشترک و ایجاد بافتی به‌هم‌پیوسته و متراکم، پیش‌بینی فضاهای گرمازا مثل آشپزخانه در مرکز ساختمان، استفاده از پاسیو بهعنوان حیاط مرکزی با‌توجه‌به مسیر خورشید برای حفظ گرمای داخل بنا، استفاده از فضاهای زیر شیروانی بهعنوان عایق حرارتی، استفاده از بستر سنگی در زیر اتاق‌ها برای ذخیرۀ گرمای اضافی در کف و پس‌دادن این گرمای ذخیره‌شده در شب هنگام، اجتناب از پیش‌بینی پنجره‌های بزرگ و... .
و باز هم شیخ بهایی!
یکی از مهم‌ترین بناهای معماری سنتی ایران حمام معروف شیخ بهایی در اصفهان است که نمونه‌ای کامل از خلاقیت او برای در‌اختیار‌گرفتن از امکانات موجود است. ساختمان حمام مربوط‌به دورۀ صفوی و قاجار است. این حمام با استفاده از یک سیستم پیچیدۀ مهندسی به‌مدت طولانی تنها با یک شمع روشن می‌شده است.
دربارۀ چگونگی گرم‌شدن این حمام به کمک شمع شایعات فراوانی وجود دارد؛ اما تنها نظریۀ قابل‌قبول در‌این‌باره این است که یک سیستم سفالینۀ لوله‌کشی زیرزمینی در حد فاصل آبریزگاه مسجد جامع و حمام وجود داشته که با روش مکش طبیعی، گازهایی مانند متان و اکسیدهای گوگردی را به مشعل خزینۀ حمام هدایت می‌کرده و این گازها بهعنوان منبع گرما در مشعل خزینه می‌سوخته است.
این احتمال وجود دارد که این گازها به‌طور مستقیم از مواد زاید دفع‌شده در خود حمام جمع‌آوری می‌شده است. همچنین با مطالعات باستان‌شناسی در این منطقه مشخص شد که فاضلاب شهر اصفهان توسط لوله‌های جمع‌آوری فاضلاب وارد خزینۀ حمام می‌شده است. درواقع، شیخ بهایی طبق محاسباتی دقیق، خزینۀ حمام را به‌گونه‌ای طراحی کرده بود که فاضلاب این مکان به گاز متان تبدیل شود.
مطالعۀ معماری سنتی ایران به‌طور واضح، بیان‌کنندۀ نبوغ معمارانی است که بدون دراختیارداشتن تکنولوژی و انرژی‌های فسیلی به بهترین شیوه و با استفاده از منابع طبیعی در اختیار، ساختمان‌های انرژی‌صفر و دوستدار طبیعت بنا می‌کردند؛ ولی حالا و در عصر ارتباطات و فوران تکنولوژی، زندگی به‌ظاهر متمدنانۀ ما در این قوطی کبریت‌های مسرف انرژی، خنده‌دار به‌نظر می‌آید.
ساختمان‌هایی که انرژی تولید می‌کنند!
بحث استاندارد یکی از موضوع‌هایی است که در‌مورد ساختمان و طراحی بنا با معیارهای بهینه‌سازی مصرف انرژی ارتباط دارد؛ ساختمان‌هایی که با مصالح و ابزارهایی نو به‌جای مصرف انرژی در تلاش برای حفظ یا حتی تولید انرژی هستند. در این نوع بناها که اصطلاحاً بهساختمان‌های انرژی معروف‌اند، علاوه‌بر حفظ انرژی، به شیوه‌های به‌کارگیری انرژی‌های پایان‌ناپذیر نیز توجه می‌شود و از تلفیق مناسب روش‌های دریافت انرژی، بهره‌گیری مناسب از روشنایی، گرمایش، سرمایش و عایق‌بندی و همچنین شیوه‌های طراحی و فناوری‌های مختلف در کنار یکدیگر برای کاهش نیازهای سرمایشی و گرمایشی استفاده می‌کنند.
اکنون در بیشتر نقاط جهان، به ساخت و طراحی این ساختمان‌ها نگاهی ویژه می‌شود. در مونیخ آلمان دفتر ساختمان‌سازی "نو آفیس" یکی از پیشگامان طراحی و ساخت بناهای پایدار در جهان است. استفاده از مواد اولیۀ سازگار با محیط‌زیست و به‌کارگیری انرژی تجدیدپذیر در گرمایش و سرمایش و تهویه و روشنایی سبب شده تا در این ساختمان‌ها انرژی زیادی ذخیره شود. دیوارهای ضخیم، پنجره‌های کوچک سه‌جداره، استفاده از تیوب‌های بتنی برای بهره‌گیری از انرژی گرمایی زمین و صفحه‌های خورشیدی از‌جمله ویژگی‌های ساختمان‌های نو آفیس است.
شرکت آلمانی "زیمنس" نیز اقدام به ساخت ساختمان‌های انرژی کرده است که به اعتقاد مهندسان معمار، پیشرفته‌ترین و سازگارترین ساختمان برای محیط‌زیست در جهان است.
همینطور در شهر لندن و در نزدیکی پارک المپیک ساختمان شیشه‌ای "کریستال" بنا شده است که حدود 65درصد کمتر از دیگر ساختمان‌ها آلودگی ایجاد می‌کند. این بنا از انرژی برق تولیدشده از صفحه‌های خورشیدی استفاده می‌کند و توسط لوله‌های زمین‌گرمایی این انرژی را ذخیره می‌کند. این لوله‌ها که تا 150 متر عمق دارند، بسته به فصول مختلف از دمای زیر زمین استفاده می‌کنند.
شرکت‌های بزرگی مانند اپل و ناسا نیز تا‌به‌حال برای ایجاد ساختمان‌های سبز ایده داده‌اند که هرکدام مبنا را بر انرژی‌های خورشیدی و زیست‌‌سازگار گذاشته‌اند. ساخت این نوع بناها علاوه‌بر اروپا در آسیا نیز وفور یافته است. ساختمان خورشیدی شهر دژو چین و پروژۀ "مصدر سیتی" امارات متحده از نمونه‌های شاخص این بناها در آسیاست.
در ایران نیز گام‌هایی برای ساخت ساختمان‌های انرژی برداشته شده است. مبحث 19 در مقررات ملی ساختمان سال‌هاست که به اجرا در آمده است و بهعنوان ابتدایی‌ترین ملاحظات مصرف انرژی در ساخت‌و‌ساز‌ها کنترل می‌شود. علاوه‌بر آن طراحی و آغاز ساخت "ساختمان‌های انرژی‌صفر" در شمال پایتخت و استفاده از متد روز دنیا، نوید حرکت به‌سوی مصرف بهینۀ انرژی در واحدهای تجاری و مسکونی را می‌دهد.
معماری ایرانی نمونۀ عالی بهینه‌سازی مصرف انرژی
البته چندان هم منصفانه نیست اگر از شروع حرکت و نگاهی نو در معماری ایران برای صرفه‌جویی در انرژی، صحبت به‌میان آوریم. در زمان‌هایی که هنوز انرژی‌های فسیلی و تجدید‌ناپذیر متداول نشده بود، بهره‌گیری معماران پیشین ایرانی از انرژی‌های پاک و توجه به طراحی بنا در استفاده از آن انرژی‌ها قابل‌توجه است. این بهره‌گیری از طبیعت در سطوح مختلف و از منابع گوناگون بوده است. استفاده از بادگیر، حیاط مرکزی، ایوان‌ها، سرداب‌ها و شودان‌ها و حتی ضخامت و ارتفاع دیوارها همه با‌توجه‌به شرایط اقلیمی و آب‌و‌هوایی صورت میگرفت.
در مناطق گرم و خشک برای ایجاد بیشترین سایه در حیاط مرکزی از دیوارهای بلند استفاده می‌شد. در این خانه‌ها تمامی اضلاع اطراف حیاط اتاق ساخته می‌شد تا محیط‌های داخلی متنوعی برای دریافت نور و گرمای خورشید ایجاد شود و بسته به میزان در معرض نور‌آفتاب‌بودن، جوانب گوناگون حیاط می‌توانست در فصول گوناگون استفاده شوند. در ساختن ایوان‌ها جهت تابش نور خورشید مد‌نظر قرار میگرفت؛ به‌طوری‌که ایوانی که رو‌به‌آفتاب بود، ایوان "زمستان‌نشین" یا "تالار" نام داشت و ایوان نیمه‌باز ضلع جنوبی خانه که نور خورشید را دریافت نمی‌کرد، ایوان "تابستان‌نشین" نامیده شده و روی سرداب واقع می‌شد تا به‌وسیلۀ آب از گرمای ایوان کمی کاسته شود.
در این ابنیه، ضخامت دیوارها حدود یک متر و از جنس خشت بود که ظرفیت گرمایی ویژه‌ای داشت؛ به این معنی که تغییرات اندک حرارتی، تأثیرگذار نبوده و در‌طی شب، دیوارها گرمای خود را از‌طریق انتقال و تابش از دست می‌دادند و درجه حرارت آن‌ها در طی روز پایین نگه داشته می‌شد. طاق‌ها و گنبد‌ها از دیگر اجزای ساختمان‌های گرم و خشک بودند. علاوه‌بر اینکه انحنای آن‌ها به‌دلایل ترموفیزیکی موجب کاهش حرارت انتقالی می‌شد، وجود گنبد در سقف باعث می‌شد که نیمی از روز سایه در یک طرف و نیم دیگر روز، سایه در طرف دیگر بام بیفتد که در‌نتیجه، دمای کلی سقف کاهش یابد. همچنین بلندی گنبد در برخورد با بادها گرما را از خود دفع می‌کرد. مؤلفه‌های دیگری نیز مانند سقف‌های بلند برای گردش هوای بیشتر، سقف‌های دوپوسته برای انتقال کمتر گرما و بادگیرها برای تهویه و خنک‌سازی فضا به‌کار گرفته می‌شد.
در مناطق سرد نیز معماری به‌دنبال راه‌حلی برای در‌امان‌گذاشتن افراد خانه از سرما بود؛ به‌طوری‌که در اغلب ساختمان‌های این اقلیم نکات زیر توجه می‌شد:
دیوارهای با مصالح سنگین در ضلع جنوبی، استفاده از دیوارهای مشترک و ایجاد بافتی به‌هم‌پیوسته و متراکم، پیش‌بینی فضاهای گرمازا مثل آشپزخانه در مرکز ساختمان، استفاده از پاسیو بهعنوان حیاط مرکزی با‌توجه‌به مسیر خورشید برای حفظ گرمای داخل بنا، استفاده از فضاهای زیر شیروانی بهعنوان عایق حرارتی، استفاده از بستر سنگی در زیر اتاق‌ها برای ذخیرۀ گرمای اضافی در کف و پس‌دادن این گرمای ذخیره‌شده در شب هنگام، اجتناب از پیش‌بینی پنجره‌های بزرگ و... .
و باز هم شیخ بهایی!
یکی از مهم‌ترین بناهای معماری سنتی ایران حمام معروف شیخ بهایی در اصفهان است که نمونه‌ای کامل از خلاقیت او برای در‌اختیار‌گرفتن از امکانات موجود است. ساختمان حمام مربوط‌به دورۀ صفوی و قاجار است. این حمام با استفاده از یک سیستم پیچیدۀ مهندسی به‌مدت طولانی تنها با یک شمع روشن می‌شده است.
دربارۀ چگونگی گرم‌شدن این حمام به کمک شمع شایعات فراوانی وجود دارد؛ اما تنها نظریۀ قابل‌قبول در‌این‌باره این است که یک سیستم سفالینۀ لوله‌کشی زیرزمینی در حد فاصل آبریزگاه مسجد جامع و حمام وجود داشته که با روش مکش طبیعی، گازهایی مانند متان و اکسیدهای گوگردی را به مشعل خزینۀ حمام هدایت می‌کرده و این گازها بهعنوان منبع گرما در مشعل خزینه می‌سوخته است.
این احتمال وجود دارد که این گازها به‌طور مستقیم از مواد زاید دفع‌شده در خود حمام جمع‌آوری می‌شده است. همچنین با مطالعات باستان‌شناسی در این منطقه مشخص شد که فاضلاب شهر اصفهان توسط لوله‌های جمع‌آوری فاضلاب وارد خزینۀ حمام می‌شده است. درواقع، شیخ بهایی طبق محاسباتی دقیق، خزینۀ حمام را به‌گونه‌ای طراحی کرده بود که فاضلاب این مکان به گاز متان تبدیل شود.
مطالعۀ معماری سنتی ایران به‌طور واضح، بیان‌کنندۀ نبوغ معمارانی است که بدون دراختیارداشتن تکنولوژی و انرژی‌های فسیلی به بهترین شیوه و با استفاده از منابع طبیعی در اختیار، ساختمان‌های انرژی‌صفر و دوستدار طبیعت بنا می‌کردند؛ ولی حالا و در عصر ارتباطات و فوران تکنولوژی، زندگی به‌ظاهر متمدنانۀ ما در این قوطی کبریت‌های مسرف انرژی، خنده‌دار به‌نظر می‌آید.
