معماری پایدار در عرصه عمل

فلسفه معماری پایدار از طرق متفاوتی، با هدف کاهش تاثیر منفی یک ساختمان بر محیط زیست اش و توجه به کیفیت زندگی کاربران آن تحقق می یابد. اجرای یک معماری پایدار بر اساس مجموعه ای شامل انتخاب تکنیک، متدهای مدیریت پروژه، انتخاب نوع متریال به کار رفته و سازماندهی داخلی کاربریها و فضاها، در جهت کنترل مصرف انرژی و ساماندهی نحوه زیست کاربران ساختمان صورت می گیرد.

ایزولاسیون حرارتی

موثرترین و کم هزینه ترین عنصر در کاهش اتلاف انرژی، یک ایزولاسیون حرارتی خوب و کلیدی ترین ویژگی در یک معماری پایدار است. یک ایزولاسیون مناسب، از دست دادن حرارت ساختمان در زمستان و نفوذ حرارت در تابستان را کاهش داده و نیاز به انرژی را برای گرم کردن و سرد کردن فضا کاهش می دهد.

کاهش اتلاف انرژی نه تنها به کاربرد متریال با ایزولاسیون مناسب در سازه و متریال پوششی ساختمان، بلکه به مجموعه پارامترهایی چون موقعیت و جهت قرارگیری ساختمان، نحوه گردش آب و هوا در ساختمان و فعالیت کاربران و ماشین آلات در ساختمان بستگی دارد. به این منظور، یک تهویه کافی و مناسب در حین ایزولاسیون بسیار موثر خواهد بود.

 

 

جهت گیری ساختمان

توجه به جهت گیری ساختمان با رعایت مسایلی چون شرایط محل ( میزان نورگیری، حضور مناطق پر درخت، سطوح مجاور بادها و ...)، کمک به استفاده از انرژی های طبیعی موجود در محل و کاهش اتلاف انرژی می شود. نصب پنجره هایی با شیشه دو یا سه جداره که اجازه ورود نور را می دهند، ولی میزان اتلاف انرژی را محدود می کنند، یک نکته بسیار جدی برای کنترل پایدار انرژی همراه با بهینه کردن جهت گیری و ایزولاسیون آنها است.

 

فرم ساختمان

سطح کلی خارجی ساحتمان از جمله عوامل از دست دادن انرژی است. ساختمانی که دارای یک سطح خارجی گسترده است تمایل بیشتری به از دست دادن گرما دارد. در نتیجه بایستی به فرم های فشرده تری در طراحی بنا که قادر به بهبود نسبت بین حجم فضای داخلی و سطح مجاور آب و هوای نامناسب باشند و در نتیجه اتلاف انرژی را محدود کنند، فکر کرد. 

 

مدیریت آب، هوا و ضایعات

انرژی اتلافی حین تخلیه ضایعات و آب مصرف شده، می تواند از طریق سیستم هایی چون پمپ های حرارتی که اجازه حرارت دهی به آب یا هوای تازه می دهند، بازیافت شده و به داخل ساختمان تزریق شوند. به عنوان مثال متدهایی چون جداسازی، کمپوست و هضم بی هوازی (متانیزاسیون) نیز اجازه بازیافت زباله های ارگانیک و تبدیل آنها به کود یا گاز طبیعی را می دهند. توالت های کودساز و سیستم های بازیافت آب باران برای آبیاری نیز از جمله امکانات ساده ای هستند که میزان مصرف آب قابل شرب را کاهش می دهند.

 

بازیافت گرما

پمپ های حرارتی از جمله وسایل ترمودینامیک هستند که اجازه تبادل انرژی را بین دو محیط حرارتی مختلف، علی الخصوص بین فضای داخل و فضای خارج ساختمان را می دهند. یک پمپ حرارتی می تواند ژئوترمیک باشد و حرارت زمین را در جهت انتقال به داخل ساختمان جذب کند. به عنوان مثال برای کف های حرارتی و شوفاژهای خانگی.

پمپ های ژئوترمیک عموما بسیار موثر هستند، ولی سیستم های دیگری هم در تبادل انرژی بین محیط های هوا-هوا، آب-هوا و یا آب-آب را با کاربردهای متنوع صورت می دهند: گرمایش هوا، گرمایش آب استخر، و سرمایش، ...

تولید انرژی

کاربرد پانل های خورشیدی فوتوولتاییک (photovoltaic) یا سلولهای فوتوولتاییک که مستقیما در سطوح رو به خورشید ساختمان کار گذاشته شده اند، روش خوبی برای تولید الکتریسیته خورشیدی می باشند. به همین ترتیب آب گرمکن های خورشیدی نیز می توانند به منظور تولید آب گرم ارزان نصب شوند. شیب داشتن سقف هایی که این پانل ها در آن نصب می شوند، برای به حداکثر رساندن جذب اشعه های خورشید اجتناب تاپذیر است. وانگهی، برخی ساختمانها دارای تجهیزات توربین بادی هستند، ولی راندمان آنها معمولا پایین می باشد.

تکنولوژی هایی که الکتریسیته را در چرخه داخلی ساختمان تامین می کنند، به همان نسبت نیاز به انرژی خارجی را کاهش می دهند. بسته به کاربری و نوع استفاده از ساختمان، بعضی از این تکنیک ها گاهی اجازه می دهند که نوعی اعتدال انرژی در ساختمان حکمفرما باشد. این نوع ساختمان ها را ساختمانهای انرژی مثبت (Energy-plus-house) می نامند- خانه هایی که بیشترین انرژی خود در طول سال را از منابع انرژی تجدیدپذیر تامین می کنند.

 

پوشش گیاهی

کاشتن درختانی که برگهای خود را در زمستان از دست می دهند، یک راه حل اکولوژیک برای تنظیم نفوذ نور و بهبود کیفیت هوا از طریق فتوسنتز طبیعی است. این برگها در تابستان همچون سایبان عمل می کنند ودر زمستان فقدان آنها اجازه ورود نور بیشتری را به ساختمان می دهد. درختان با برگهای مقاوم و چهارفصل، به نوبه خود می توانند همچون ایزولاسیون نمای شمالی در برابر سرمای بیرون ساختمان عمل کنند.

بدیهی است که بسته به نوع آب و هوای منطقه، بعضی عناصر استراتژی انرژی اولویت خواهند داشت: در یک آب و هوای سرد، تکیه بیشتر بر گرمازایی و حفظ گرما و در یک آب و هوای گرم، تکیه بر متدها و متریال های سرمایشی و زدایش گرما خواهد بود.

 

قوانین ترمیک ۲۰۱۲ - RT 2012 - در فرانسه

مشخصا از زمان ثبت قوانین ترمیک ۲۰۱۲ در فرانسه، این قوانین بایستی در هنگام ساخت بناهای جدید در نظر گرفته شوند و با هدف مرتفع کردن سه نیاز بیوکلیماتیک، مصرف انرژی های اولیه (انرژی منابع طبیعی) و آسایش تابستان (summer confort) - دمای داخلی پایینتر از دمای فضای خارج ساختمان- عمل کنند.

برای ساختمانهای بالای ۱۰۰۰ مترمربع، بایستی یک تحقیق امکان سنجی ترمیک صورت گیرد تا امکان ساخت یک ساختمان بیوکلیماتیک و سیستم های انرژی آن بخصوص انرژی های تجدبدپذیر (برگشت پذیر)، سنجیده شود. انرژی های تجدبد پذیر شامل انرژی آبی، بادی، خورشیدی، زمین گرمایی، زیست توده و انرژی امواج و جذر و مد هستند. گواهی سنجش این قوانین در دو مرحله: هنگام درخواست مجوز ساخت و نیز حین ساخت بنا بررسی می شود.

 

استفاده از متریال پاک

انتخاب متریال یک المان اجتناب ناپذیر در احترام و حفظ محیط زیست و طبیعت است. در نتیجه بایستی توجه ویژه ای به متریال طبیعی داشت که انرژی ضروری کمتری در فرآیند تولید و نگهداری آنها مصرف می شود (embodied energy) و متریال هایی که فرآیند تولید آنها تاثیر مثبتی بر محیط زیست داشته باشند یا حداقل آسیبی به محیط زیست وارد نکنند.

متریال هایی چون چوب، سنگ، خاک پخته و یا بعضی تولیدات گیاهی می توانند در قابها، سطوح و یا برای سقف ساختمانها استفاده شوند. ولی بخصوص در ایزولاسیون است که متریال هایی چون فیبرهای گیاهی، پارچه ها یا مواد پلاستیکی بازیافتی، پشم شیشه ولایه های سلولوزی راه حل اکولوژیک تری را نسبت به مواد سنتتیک خواهند داشت.

در جهت حفاظت از سلامت کاربران ساختمان، یک ساخت و ساز پایدار، کاهش حداکثری استفاده از مواد سمی چون چسب یا رنگ و یا مواد ارگانیک فراری را که منبع بیماریهای تنفسی هستند، خواهند داشت.

 

شهرسازی پایدار

ساختمانی که در قلب طبیعت قرار گرفته باشد، الزاما اکولوژیک نخواهد بود. این یک واقعیت است که جدا از آسیب به طبیعت، ساختمان از لحاظ تامین آب، برق، تلفن، فاضلاب و جاده کشی انرژی بیشتری مصرف خواهد کرد و نیز تولید کننده آلودگی ناشی از عبور و مرورهای طولانی کاربران آن خواهد بود.

یک جایگذاری موثر، ساختمان پایدار را درون یک منطقه از پیش مدیریت شهری شده و در درون یک بافت از لحاظ اجتماعی متنوع با زیرساخت های اولویت داده شده به حمل و نقل پاک (پیاده، دوچرخه) و کمتر آلوده کننده (حمل و نقل عمومی) قرار خواهد داد.

 

بازیافت ساختمانهای موجود

یک صرفه جویی اقتصادی مهم در عرصه معماری پایدار می تواند از طریق بازسازی، نوسازی و یا زنده کردن ساختمانهای موجود صورت گیرد. به جای اینکه پیوسته ساختمانهای موجود تخریب گردند تا ساختمانهای کاملا جدید بنا شوند، یکی از مسایل مورد توجه در معماری پایدار، بازیافت ساختمانهای موجود است. به این ترتیب حتی اگر ساختمانهای موجود احتیاج به نوسازی و یا تغییرات گسترده ای داشته باشند، باز هم می توان آنها را به یک منبع مهم در صرفه جویی انرژی، متریال و کاهش فرآیندهای آلوده کننده در کنار کاهش هزینه مالی ساختمان، تبدیل کرد.