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. 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». سیمای شهرهای اقصی نقاط جهان که تا چندی پیش هرکدام درون خود دنیایی متفاوت داشت، هر روز با سرعتی افزون تر در پی محو شدن آن چیزی است که به آن هویت مستقل می‌داد و این امر همسانی و یکنواختی را به بار آورده است. معماری و شهر برای انسان قبل مدرن، محصول خلاقه‌ای بود که نتیجه محدودیتهای اقلیمی و سازه ایی از طرفی و باورهای جمعی افراد از طرف دیگربود. آنچه که فضای مصنوع او را تشکیل می‌داد، برخاسته از بستر و همپا و همراستا با ویژگیهای آن منطقه بود. این پیوند سبب گشته بود که محصول اندیشهٔ معمار در حدود ویژگیها و بایدهایی که مصالح محلی و شرایط محیطی به اثر اجبار می‌نمود، امکان حرکت داشته باشد. از جهت دیگر به علت باورهای متافیزیکی به طبیعت و پدیده‌های آن و لزوم حفظ این عرصه به عنوان موهبت، مدیریت پسماندها نیز به گونه ایی انجام می‌گردید که چرخه حیات مختل نگردد. لازم است ذکر شود که سرعت تحول و تغییرات نیز به گونه ایی بود که فرصت آزمایش و خطا و سپس تصحیح به جهت حفظ هرچه بیشتر ساختارهای زیستی را ممکن می‌نمود. اما حریم باور متافیزیکی شکست و بشر تنها یک چیز و آن ذهن انسانی را محور قرار داد و دلیل بودن را در اندیشیدن و حتی بصورت افراطی در شک دائم یافت و چنان بر خود باور یافت و خود را از قید و بند رهایید که هر آنچه را انجام می‌داد، درست می‌پنداشت. جالب اینجاست که سرعت این تغییرات نیز امکان سنجش بازخوردها را از بین برده بود. بشر به مدد بهره‌گیری از تکنولوژی جهت جبران ضعفهایش و قرار دادن آن به عنوان بهترین دستاویز برای پاس خ به نیازهایش، دست یازیدن افراطی به طبیعت را به عنوان منبع تامین نیازها مجاز دانست. این امر تاثیر پذیری معماری از خصوصیات محیطی ومحلی را کاسته بود، به گونه‌ای که برخی با طرح معماری بین‌المللی و منشور آتن، ادعای حل همهٔ مشکلات معماری و شهر را داشتند، اما طبیعت و شهر در حال از بین رفتن بود. جنگ اعراب و اسرائیل و جلوگیری از صادرات نفت به غرب، اولین صدای زنگ خطر را به گوش رساند. منابع در حال پایان است چه می‌کنید؟ در واقع آنچه که امروز به عنوان توسعه پایدار یاد می‌شود، بازنگری اصلاح طلبانه‌ای است به مدرنیسم و سنت جهت یافتن راهی بینابینی. 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، زمینهٔ 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.
مهمترین سرفصل‌های معماری پایدار را عناوین زیر تشکیل می‌دهند:
معماری پایدار که در واقع زیرمجموعه طراحی پایدار است را شاید بتوان یکی از جریان‌های مهم معاصر به حساب آورد که عکس‌العملی منطقی در برابر مسایل و مشکلات عصر صنعت به شمار می‌رود. برای مثال، ۵۰ درصد از ذخایر سوختی در ساختمانها مصرف می‌شود که این به نوبه خود منجر به بحران‌های زیست محیطی شده و خواهد شد؛ بنابراین، ضرورت ایجاد و توسعه هرچه بیشتر مقوله پایداری در معماری بخوبی قابل مشاهده است.
لزوم احداث ساختمان به صورت سبزوپایدار
تحول صنعتی انسان را از زندگی در طبیعت به زندگی در شهر کشانید. با پیشرفت فناوری، الگوی زندگی دستخوش دگرگونی شد، به نحوی که انسان‌ها برای گرم کردن خود به جای پوشش بیشتر و استفاده از لباس‌های گرم، از سوختهای فسیلی به عنوان گرم‌کننده استفاده نمودند. بادگیرها، سایبان‌ها و نورگیرها در ساختمان جای خود را به تاسیسات گرمایشی وسرمایشی دادند. به این ترتیب تکنولوژی آسایش وراحتی روزافزونی رابرای انسان فراهم کرده است. درنتیجه هجوم شهرنشینی بسیاری از زمین‌های طبیعی وجنگل‌ها دستخوش تغییرات شده‌است. برای تردد، ساخت وساز، سرمایش و گرمایش مصرف انرژی افزایش یافته ودر نتیجه آلودگی هوا و آلودگی صوتی بیشتر شده است. شهرها انرژی رامصرف کرده وبه جای آن زباله و آلودگی ایجاد می‌کنند. درنتیجه پیشرفت صنعت نیاز به بهره‌برداری ازمنابع طبیعی نیز بیشتر شده؛ به نحوی که بهره‌برداری غیرمنطقی از منابع طبیعی منجر به نابودی آنها می‌شود. برای ادامه زندگی دراین چرخه احتیاج انسان به انرژی بیشتر شده؛ ولی اکنون در مرحله‌ای قرارداریم که منابع انرژی رو به اتمام هستند. با این نگرش ولزوم کاهش مشکلات، ایجاد ساختمانهای سبز ودر عین حال پایدار باتوجه به مشکلات زیست محیطی که وجود دارد برجسته می[۳]شود.
اصول معماری پایدار
معماری پایدار مانند سایر مقولات معماری، دارای اصول و قواعد خاص خود است و این سه مرحله را در برمی‌گیرد:
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 سوختهای فسیلی، در جهت کاهش مصرف می‌پردازد و از سوی دیگر به کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طبیعی به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار توجه جدی دارد.
به عنوان مثال، یکی از منابع سرشارو نامیرا، انرژی حاصل از نور خورشید 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 می‌شود، 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 می‌توان 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.
اصول معماری پایدار
اصولی که باید رعایت شود تا یک ساختمان در زمره بناهای پایدار طبقه‌بندی شود به شرح زیر است:
- اصل اول:حفظ انرژی
بنا باید طوری ساخته شود که نیاز ساختمان به سوختهای فسیلی را به حداقل برساند.
- اصل دوم: هماهنگی با اقلیم
بنا باید طوری طراحی شوند که با اقلیم و منابع انزژی موجود در محل احداث هماهنگی داشته و کار کند.
- اصل سوم:کاهش استفاده از منابع جدید
ساختمانها بایستی به گونه‌ای طراحی شوند که میزان استفاده از منابع جدید را تا حد ممکن کاهش داده و در پایان عمر مفید خود برای ساختن بنای جدید، خود به عنوان منبع جدید به کار روند.
- اصل جهارم:برآوردن نیازهای ساکنان
در معماری پایدار برآورده شدن نیازهای روحی وجسمی ساکنان از اهمیت خاصی برخوردار است.
- اصل پنچم:هماهنگی با سایت
بنا باید با ملایمت در زمین سایت خود قرار گیرد و با محیط اطراف سنخیت داشته باشد.
- اصل ششم:کل گرایی
تمام اصل معماری پایدار باید در یک پروسه کامل که منجر به ساخته شدن محیط زیست سالم می‌شود، تجسم یابد.
طراحی پایدار
یکی از راه حل‌های دسترسی به توسعه پایدار که در ارتباط با الگوهای ساخت و طراحی در زمینه‌های گوناگون زندگی بشری، شامل طراحی‌های صنعتی، ساختمانی، شهری و... است هدف از طراحی ساختمانهای پایدار کاهش آسیب آن بر روی محیط و منابع انرژی و طبیعت است، که شامل قوانین زیر می‌باشد:
۱-کاهش مصرف منابع غیرقابل تجدید ۲-توسعه محیط طبیعی ۳-حذف یا کاهش مصرف مواد سمی و یا آسیب رسان بر طبیعت در صنعت ساختمان ساز بنابراین ساختمانی که کمترین ناسازگاری و مغایرت را با محیط طبیعی پیرامون خود و در پهنه وسیع تر با منطقه و جهان دارد طراحی سبز، طراحی بر اساس حساسیت‌های محیطی، طراحی اکولوژیکی، طراحی با طبیعت و ... عناوینیاست که امروزه در نتیجه تجدید نظر در ارتباط با الگوهای ساخت رایج به وجود آمده است. به طور مثال می‌توان طراحی سبز را در درون مثلثی در نظر گرفت که در سه رأس آن انرژی، اقلیم و اکولوژی قرار دارد. در جایی که انرژی عامل قالب می‌شود، پیدا خواهد کرد. اینگونه است که یک خانه شهری با یک خانه روستایی متفاوت می‌شود؛ بنابراین طرح نهایی منطقه‌ای در داخل این مثلث است که با توجه به غالب بودن یکی از رئوس به آن سو گرایش پیدا می‌کند.
اصول طراحی پایدار]
طراحی پایدار همکاری متفکرانه معماری با مهندسی سازه، برق ومکانیک است. علاوه بر فاکتورهای متداول طراحی مانند زیبایی، تناسب و بافت و سایه و نور وامکاناتی که باید مد نظر قرار گیرند، گروه طراحی باید به عوامل طولانی مدت محیطی، اقتصادی و انسانی توجه نموده و اصول اولیه آنرا که به قرارزیز است، مد نظر قرار دهد؛ الف) گوناگونی وتنوع ب) اقلیم وآب و هوا ج) پوشش ساختمانها د) احیا هویت فرهنگی و منطقه‌ای ه) حجم ساختمانها و جانمایی فضاهای داخلی ساختمان و) مصالح ساختمانی ز) برآورد نیازهای انسان ح) هماهنگی با بستر ط) توجه همزمان به همه اصول
الف) گوناگونی و تنوع تنوع و گونگونی از عواملی است باعث تساوی وعدالت بیشتر در هر سیستمی می‌شود که از اساسی ترین اهداف توسعه پایدار نیز هست. یک اصل معروف در میان زیست شناسان و محیط شناسان وجود دارد که در آنها حیات وجود دارد اگر دارای تنوع و گوناگونی بیشتری باشند در مقایسه با مناطقی که یکنواخت هستند سلامت ترند. درارتباط با مسائل شهری نیز این امر صادق است محله‌های شهری که در آن همسایگی‌ها دارای کاربری یکسان هستندباعث بالا رفتن نیاز ساکنین به اتومبیل وبیشتر شده و مصرف بیشتر اترژی و کاهش کیفیت هوا را در پی دارد در حالیکه با طراحی کاربری‌های متفاوت در همسایگی‌ها در یک بافت مشخص تا ۴۴درصد از هزینه‌های مصرف کنندگان و شهردارری‌ها کاسته خواه شد و همچنین آلودگی هوا نیز تا ۴۵ درصد کاهش می‌یابد.
ب) اقلیم وآب و هوا معماری هر عصر و هر منطقه‌ای، دانستن چگونگی مطابقت ساختمان با اقلیم خاص آن منطقه، واز مباحث مهم در معماری می‌باشد. در واقع طراحی اقلیمی، روشی است برای کاهش همه‌جانبه هزینه انرژی یک ساختمان و عوامل اقلیمی موثر بر یک بنا شامل تابش آفتاب، دما، رطوبت، باد وبارندگی می‌باشد که شناخت هر یک و کنترل آن در طراحی، اولین قدم محسوب می‌گردد. در این راستا توجه و رجوع به راهکارهای بومی در معماری گذشته هر منطقه بسیار کارسازخواهد بود. این اصل بیشترین تأثیر را در جهت گیری ساختمان دارد که شامل توجه به سه عنصر اصلی طبیعت است:
- خورشید:که تأثیر روی جهت گیری ساختمان دارد. کشیدگی ساختمان در راستای محور شرقی_غربی حرارت اکتسابی از خورشید را به حداکثر می‌رساند. همچنین توجه به گردش سالیانه، ارتفاع خورشیددر هنگام طراحی سطوح دیوارهای خارجی و جانمایی پنجره‌ها و سایه بانها و... موثر است.
- باد:شکل حجمی ساختمانها باید به گونه‌ای باشد که در اقلیم‌های سرد جریان باد سرد را هدایت کند ئ در اقلیم‌های گرم باد خنک را به داخل خانه هدایت نماید.
- المان‌های سبز مانند درختان وگیاهان:می‌توانند ساختمان را از حرارت‌های مازاد خورشید و بادهای مزاحم حفاظت نماید و در تهویه هوای داخلی نیز موثر می‌باشند.
ج) پوشش ساختمانها جرم حرارتی مصالح ساختمانی:جرم حرارتی بالاتر در مورد دیوارها و سقف‌ها باعث بالا رفتن زمان انتقال حرارت بین فضای داخلی و خارجی می‌شود. استفاده از پوشش‌های دوجداره که می‌تواند باعث شود که بیشترین حرارت خورشید در روز بدست آمده و در شب مصرف شود.
رنگ:رنگ سطوح خارجی برحرارت اکتسابی از خورشید موثر است. رنگهای روشن برای اقلیم‌های گرم و رنگهای تیره و مواد جذب کننده برای اقلیم‌های سرد ترجیح داده می‌شوند.
پنچره:نوع، جنس و ابعاد و مکانیابی پنچره تأثیر بسزایی در حرارت اکتسابی خورشید دارد. همچنین نوع شیشه و پرفیل انتخابی که امروزهدارای تکنولوژی پیشرفته‌ای هست هر چند نیازمند سرمایه اولیه بیشتری است اما در درازمدت باعث کاهش هزینه‌های انزژی مصرفی ساختمان می‌گردد.
ابزار سایه اندازی:برآمدگی‌ها و برون زدگی‌های بام ساختمان، سایه بانها، ساباط‌ها و پرده‌ها از ابزاری است که به این منظور و برای جلوگیری از دریافت حرارت غیرضروری خورشید می‌تواند جانمایی و استفاده گردد.
د) احیا هویت فرهنگی و بومی ایجاد فرهنگ پایدار، نیازمند زنده کردن احساس اجتماعی، ارتباط وآمیزش با دنیا طبیعی است. در معماری پایدار، باید به مردم مجال بروز قابلیت‌های کامل خود را داد تا خودشان را دریابند و در ارتباط با دیگران به درکی عالی از بشریت برسند وبه این ترتیب، ارتباط خود با گذشته وآینده را بازیابند. دز این رابطه توجه به شیوه‌های معماری بومی موجود راهگشا هستند چرا که اغلب آنها جوابگوی اقلیم و فرهنگ منظقه می‌باشند. ضمناً توجه به این مسئله در طراحی، در بالا بردن احساس مکان در هر شخصی که درآن واقع شود موثر بوده و نقش دارد.
- استفاده از مصالح بوم آورد تا حد امکان
- استفاده از کارگران و تکنیک‌های محلی
- استفاده از المان‌ها و نمادهای بومی- متأثر از روح محلی - که جوابگوی ویژگیهای اقلیمی منطقه نیز می‌باشند.
ه) حجم ساختمانها و جانمایی فضاهای داخلی ساختمان
- نسبت کمترین سطح بیرونی به حجم(VSR):نسبتی است معادل حجم کلی ساختمان تقسیم بر مساحت کلی دیوارهای خارجی ساختمان. به طور کلی یک VSR بالا نشان دهنده یک هندسه ساختمانی با راندمان خوب است. یعنی هندسه ساختمان به گونه‌ای باشد که سطوح خارجی حداقل مقدار ممکنه باشد و حجم فضای داخلی ساختمان حداکثر مقدار ممکنه باشد. از لحاظ ریاضیاتی بهینه ترین حالتVSR برای شکل هندسی کره است؛ بنابراین می‌توان نشان داد که هر ساختمانی با ارتفاع بلندتر از نصف اضلاع سطح زیر بنایش پرهزینه تر وکم راندمان تر از ساختمان خواهد بود که ارتفاع آن مساوی و یاکوچکتر از نصف اضلاع زیربنایش است.
- نسبت سطح به محیط (APR):عبارت است از مساحت یک طبقه تقسیم بر محیط آن طبقه یا به عبارت دیگر مساحت طبقه برواحد طول دیوارهای محیطی هر چه این مقدار بزرگتر باشد راندمان انرژی ساختمان بیشتر خواهد بود. یک ساختمان مدور یا چهارگوش بهترین APR را خواهد داشت.
- طرح بندی فضای داخلی برای بهرگیری از فواید سرمایش طبیعی: این گزینه شامل تطبیق ساختمان با شرایطی است که بتواند بیشترین نسیم ملایم تابستانی را بدست آورد. در این میان جانمایی مناسب پنچره‌ها این بادها رابه گردش در می‌آورد. مشروط بر اینکه محورهای هدابت کننده هوا به عمودی یعنی سقف‌ها وگنبدها و... در هدایت هوای مصرف شده و تهویه آن به صورت موثر عمل کرده و طراحی شوند.
طرح بندی فضاهای داخلی برای بهرگیری از حرارت خورشید:استفاده از مصالحی با ظرفیت حرارتی بالا برای جذب و نگهداری حرارت در پوشش دیوارها یا استفاده از سطوح بزرگ با پنچره‌های بزرگ در ضلع جنوبی برای دریافت بیشترین حرارت خورشید موثر است. نماهای شرقی با پنچره‌های بزرگ با
کتاب- معماری و طراحی پایدار- در 55 صفحه-docx