به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، در دهههای اخیر، نمای ساختمان از یک پوسته محافظ و زیباییشناختی به یک «رابط فعال زیستمحیطی» میان شهر و اقلیم تبدیل شده است. بحران تغییرات اقلیمی، افزایش دمای جزایر حرارتی شهری و رشد مصرف انرژی در کلانشهرها، معماران و مهندسان را به سمت یکپارچهسازی عناصر اکولوژیک در پوسته بنا سوق داده است. این موضوع فقط استفاده نمادین از گیاه یا فناوری نیست، بلکه بازتعریف عملکرد نما بهعنوان یک سیستم زنده و تولیدکننده انرژی است.
ادغام جلبکهای زیستی، باغهای عمودی، توربینهای بادی یکپارچه با فرم معماری و نماهای دوپوسته هوشمند، نشاندهنده گذار از «نمای تزئینی» به «نمای عملکردگرا» است که همزمان سایهاندازی، تصفیه هوا، تولید انرژی و بهبود ریزاقلیمها را بر عهده دارد. در این رویکرد، سرمایهگذاری اولیه بالاتر با کاهش هزینههای بهرهبرداری، افزایش تابآوری اقلیمی و ارتقای کیفیت زندگی شهری جبران میشود. بررسی نمونههای شاخص این حوزه نشان میدهد که نماهای اکواوژیک نه یک روند گذرا، بلکه بخشی از آینده پایدار معماری معاصر هستند.
اوسیس داونتاون، هتلی با نمای زنده در سنگاپور
هتل اوسیس داونتاون یک برج ۲۷ طبقه در مرکز شهر سنگاپور است که نمای آن برخلاف نماهای مرسوم شیشهای، با مجموعهای از گیاهان خزنده پوشانده شده است که در یک شبکه مش فلزی رشد میکنند و در طول زمان به یک «پوست سبز» طبیعی تبدیل میشوند. طراحی سیستم با ترکیب بیش از ۲۰ گونه گیاهی انجام شده است تا در ارتفاعهای مختلف و با میزان نور و باد متفاوت بتوانند بدون نیاز به پشتیبانی مکانیکی رشد کنند. این استراتژی بیوفیلیک موجب شده است پوشش گیاهی بهطور طبیعی ایستایی حرارتی نما را افزایش دهد، آلودگی هوا را جذب کند و با ایجاد سایه از بار خنککاری ساختمان بکاهد. طبق دادههای شرکت سازنده، گیاهان نصبشده بیش از ۱۰ برابر مساحت سایت اصلی، فضای سبز ایجاد کردهاند و نقش مهمی در بهبود کیفیت هوای شهری و جذب گردوغبار دارند.
طراحی این نما ترکیبی از بررسی اقلیمی استوایی سنگاپور و مهندسی سازه است تا بار اضافی حاصل از گیاهان و بادهای موسمی را قابل تحمل کند بدون اینکه به سازه اصلی فشار وارد شود. بودجه این سیستم نما حدود ۱۳۸ میلیون دلار آمریکا گزارش شده است که شامل هزینههای سازهای و سیستمهای آبیاری بارانمحور است و بخشی از سرمایهگذاری بههدف کاهش هزینههای عملیاتی در بلندمدت انجام شده است. بهرهبرداری از فضای سبز عمودی در سنگاپور نتایج قابلتوجهی در ریزاقلیم شهری دارد و جمعیت پرندگان و حشرات را در محیط شهری افزایش داده است.
مجموعه رویال پارک پیکرینگ، باغ عمودی در قلب شهر سنگاپور
مجموعه رویال پارک پیکرینگ در قلب شهر سنگاپور نمونهای برجسته از تلفیق معماری نوین و طراحی چشمانداز پایدار است که بهعنوان یکی از پیشگامان نماهای سبز در سطح جهان شناخته میشود. طراحی این پروژه فراتر از استفاده ساده از گیاهان روی نماست؛ پوشش گیاهی بهصورت یکپارچه و کاملاً تعاملی با ساختار معماری ساختمان در هم تنیده شده است. برخلاف پروژههایی که گیاهان را به شکل پوستههای معلق و جداافتاده روی نما قرار میدهند، در این مجموعه از تراسهای پلکانی، باغهای بارانی و شبکههای آبیاری قطرهای پیشرفته استفاده شده است تا گیاهان به اندازهای نمادین و در عین حال کاربردی تبدیل به بخشی از خود سازه و فضای زندگی شوند. به این ترتیب، ساختمان به شکلی زنده، زنجیرهای از باغهای عمودی و بلندمرتبه را شکل میدهد و میتوان آن را «باغ بلند» نامید.
این رویکرد ترکیب فضاهای داخلی و خارجی را به شیوهای طبیعی و ارگانیک رقم زده است. تراسها بهعنوان فضاهای نیمهباز طراحی شدهاند که امکان دسترسی مستقیم به گیاهان را فراهم میکنند و در عین حال سایهبان طبیعی برای کاهش دمای داخل ساختمان ایجاد میکنند. باغهای بارانی روی تراسها و سطوح مختلف نما، وظیفه جذب و تصفیه آب باران را بر عهده دارند تا ضمن کاهش فشار بر سیستم فاضلاب شهری، منبعی پایدار برای آبیاری گیاهان فراهم کنند. به کمک حسگرهای هوشمند، سیستمهای انرژی خورشیدی و آبیاری در این پروژه بهصورت خودکار تنظیم و بهینهسازی میشوند، به گونهای که مصرف انرژی ساختمان تا حد قابلتوجهی کاهش پیدا کرده است.
توجه به جزئیات طراحی نما منجر به افزایش ۲۰ درصدی هزینه ساخت این مجموعه شده است، اما این افزایش بهدلیل بهرهوری از کاهش هزینههای عملیاتی، بهویژه در بخش خنکسازی و آبیاری جبران شده است. مطالعات میدانی نشان دادهاند که پوشش گیاهی وسیع نما به کاهش دمای محیط اطراف سایت کمک کرده و دمای هوای محیط را تا سه درجه سانتیگراد پایین آورده است. این کاهش دما علاوه بر بهبود آسایش حرارتی ساکنان و عابران، مصرف انرژی خنککنندههای مکانیکی را نیز بهطور چشمگیری کاهش داده است.
افزون بر این، حضور این حجم از گیاهان زنده در فضای شهری موجب بهبود کیفیت هوا از طریق جذب آلایندهها و تولید اکسیژن و همچنین افزایش تنوع زیستی در مناطق پرتراکم شهری شده است که به تقویت اکوسیستمهای شهری و رفاه روانی ساکنان کمک شایانی میکند. رویال پارک پیکرینگ با غلبه بر چالشهای معماری و فنی نماهای سبز، به الگوی موفقی در تبدیل ساختمانهای بلندمرتبه به فضای سبز پویا و پایدار در دل شهرهای آینده بدل شده است.
برج پرل ریور، سازهای با ترکیب توربینهای بادی در نما
برج ۷۱ طبقه پرل ریور که در منطقه تیانهه گوانژو ساخته شده، یکی از شاخصترین نمونههای طراحی یکپارچهسازی نمای اکولوژیک در فرم معماری محسوب میشود. این برج از ابتدا با هدف نزدیک شدن به ساختمان کممصرف و «خالصصفر انرژی» شکل گرفت. ایده اصلی پروژه این بود که بهجای افزودن تجهیزات انرژی تجدیدپذیر به ساختمان پس از طراحی، فرم برج بهعنوان یک تقویتکننده طبیعی جریان باد و نور عمل کند.
فرم نیمهبیضوی و گوشههای نرمشده برج منجر به کاهش گردابههای مزاحم باد در اطراف ساختمان میشود. در ارتفاعهای مشخص، دو بازشوی بزرگ در طبقات مکانیکی تعبیه شده است که همچون قیف آیرودینامیک عمل میکنند؛ این بازشوها باد غالب منطقه را متمرکز میکنند و سرعت آن را قبل از ورود به توربینهای محور عمودی افزایش میدهند. توربینهای محور عمودی نسبت به توربینهای افقی برای محیط شهری مناسبترند، زیرا به جهت باد حساس نیستند و صدای کمتری تولید میکنند. تحلیلهای تونل باد انجامشده نشان داد که این سیستم میتواند سرعت باد را چند برابر کند و بازده تولید انرژی را به شکل محسوسی افزایش دهد.
نمای دوپوسته برج نقش کلیدی در کنترل انرژی ساختمان دارد. این پوسته شامل لایهای شفاف بیرونی و لایه داخلی با سایهبانهای هوشمند است که تابش مستقیم خورشید را کنترل میکند و در عین حال امکان نور طبیعی عمیق در پلان اداری را فراهم میسازد. صفحات فتوولتائیک یکپارچه در سایهبانها و بخشهایی از بام نصب شدهاند تا برق خورشیدی تولید کنند. سیستم تهویه جابهجایی، کفهای دسترسیدار برای توزیع هوا و سقفهای سرد از دیگر عناصر طراحی برج هستند که موجب کاهش مصرف انرژی تهویه مطبوع شدهاند، همچنین بازیافت گرمای هدررفته چیلرها، جمعآوری آب باران و استفاده از تجهیزات کممصرف، عملکرد زیستمحیطی برج را تکمیل میکند. این مجموعه راهکارها توانسته است مصرف انرژی ساختمان را تا حدود ۵۸ درصد کمتر از برجهای اداری متداول هممقیاس کاهش دهد. پرل ریور تاکنون بهعنوان نمونهای مرجع در طراحی آیرودینامیک و تولید انرژی در نما در آسیا شناخته میشود.
مجموعه هزار درختی، توسعهای با نمای جنگلی در شانگهای
پروژه «هزار درخت» یکی از نمونههای برجسته توسعههای شهری سبز در شانگهای است که هدف آن تبدیل فضای شهری به یک پارک عمودی بزرگ با بیش از ۱۰۰۰ درخت و حدود ۲۵۰ هزار گیاه است. این مجموعه مختلط با ترکیب فضاهای مسکونی، تجاری و عمومی طراحی شده است تا تجربه کاربری در محیطی جنگلی و طبیعی را در قلب شهری پرجمعیت فراهم آورد. برخلاف سایر پروژههای باغ عمودی معمول که بیشتر بر پایه الحاق سازهای و نمای سبز عمل میکنند، پروژه هزار درختی شانگهای بر اساس الهام از توپوگرافی طبیعی زمین شکل گرفته است؛ ساختمانها به شکلی طراحی شدهاند که نقش یک زمین طبیعی موجدار را ایفا کنند و مکانی ایدهآل برای رشد پوشش گیاهی و جنگل عمودی باشند.
در جریان طراحی و ساخت این مجموعه، چالشهای منحصربهفردی وجود داشت که باید مورد توجه قرار میگرفت. برای مثال، وزن زیاد خاک و گیاهان زنده نیازمند سازهای بسیار مقاوم و با قابلیت تعادل بار دینامیکی بود که بتواند در برابر زلزله و فشارهای محیطی دوام بیاورد. علاوه بر این، گیاهان و درختان در ارتفاع نیازمند شرایط آبوهوایی خاص، تعادل حرارتی و نور کافی هستند که باید با استفاده از طراحی منطبق بر اقلیم محلی کنترل شود. از سوی دیگر، سیستمهای پیشرفتهای برای آبیاری قطرهای، جمعآوری و بازیافت آب باران به منظور تغذیه صحیح گیاهان و جلوگیری از نفوذ رطوبت به سازه طراحی شد.
بررسیهای انجامشده نشان میدهد که افزایش ذخیره کربن در مقیاس سایت، بسیار قابلتوجه بوده و به کاهش اثرات انتشار کربن کمک کرده است. بهبود کیفیت هوا، افزایش تنوع زیستی و ایجاد فضای سبز شهری برای رفاه ساکنان از دستاوردهای غیرمستقیم و مهم این پروژه اعلام شده است. مجموعه هزار درختی شانگهای الگویی موفق از ادغام معماری، مهندسی سازه و اکولوژی شهری است که ضمن ایجاد محیط زیستی پایدار، امکان تجربه زندگی در میان طبیعت را در بعد شهری فراهم میکند. این دستاورد با تاکید بر توپوگرافی و سازه مقاوم برای حمل بارهای ویژه، تحولی در طراحی نماهای سبز و توسعههای پایدار به شمار میآید.
