امروزه شهرها بعنوان متن مناسبی جهت تحقق سیاست های توسعه پایدار در نظر گرفته می شوند. رویکردهای معماری پایدار و نمای پایدار در لایه های گوناگون فرایند طراحی، فرایند ساخت و تولید مصالح در نظر گرفته می شوند. بررسی جریان های گوناگون طراحی پایدار معماری جهت دستیابی به دستورالعمل های راهبردی اقتصادی، اجتماعی و محیط زیست پایدار، نیازمند شناخت مفاهیم پایداری و مطالعه تجربیات اجرائی چهار دهه اخیر است.
با توجه به هزینه انرژی که انتظار می‌رود در دهه بعدی دو برابر مقدارکنونی آن شود، نیاز به استفاده از فن‌آوری‌های قابل اطمینانی که برای کاهش مصرف انرژی مقرون به صرفه هستند، روز به روز در حال افزایش است. امروزه با شبیه سازی ساختمان و آنالیز پارامترهای تاثیرگذار بر میزان مصرف انرژی، با انتخاب سیستم ساخت و متریال مناسب می توان میزان مصرف انرژی را تا حد بسیار زیادی کاهش داد.
اصول معماری پایدار
سه رکن اساسی پایداری، اجتماع ، محیط زیست و اقتصاد است . ایجاد تعادل بین این سه اصل به معنی دست یابی به پایداری است.
آنچه یک ساختمان پایدار ایجاد می کند شامل موارد زیر است:
- اولین اصل از اصول معماری پایدار حفظ انرژی های تجدید ناپذیر است. بنای پایدار باید طوری طراحی شود که نیاز ساکنین به مصرف
سوخت های فسیلی به حداقل برسد. - هماهنگی بنا با اقلیم موجود اصل دوم از طراحی پایدار است، به طوری که ساختمان با شرایط آب و هوایی و منابع انرژی موجود منطبق باشد.
- اصل سوم تامین نیازهای روحی، جسمی و محیطی ساکنان
- اصل چهارم هماهنگی بنا با محیط اطراف است. بنابراین در حین طراحی ویژگی های سایت باید در نظرگرفته شود تا ساختمان و محیط با هم سنخیت داشته باشند.
- پنجمین اصل ازمعماری پایدار کل گرایی است به طوری که فعالیت ساخت باید کلیه اصول دیگر را در راستای ایجاد محیط زیستی سالم به کار گیرد.
با توجه به بحران انرژی، اصل صرفه جویی در مصرف منابع به یکی از دغدغه های اصلی صنعت ساختمان تبدیل شده است. مدیریت مناسب ساختمان سازی و استفاده از تکنولوژی های روز دنیا که با هدف بهره وری در مصرف انرژی است یکی از راه های دست یابی به پایداری است.
یک طراح حرفه ای استفاده از منابع تجدید ناپذیر در حین ساخت و زمان بهره برداری را کاهش می دهد. این طراحی صحیح که توسط نرم افزارهای معماری و ابزارهای مرتبط انجام می شود و تیم مشاوره و متخصص با نظارت و تدقیق داده ها ، مراحل ساخت را بر اصول پایداری منطبق می کنند.
استفاده از تکنولوژی‌های جدید در ساختمان با هدف کاهش مصرف انرژی
محدودیت منابع انرژی فسیلی، افزایش تقاضای انرژی و افزایش قیمت آن و بی ثباتی بازار انرژی که همسو با گرم شدن و آلودگی زمین است دو راه حل اساسی را مورد توجه قرار می دهد:
- استفاده از منابع و انرژی های تجدید پذیر
- بهینه سازی مصرف (کاهش و کنترل ) و تولید انرژی
امروزه میزان صرفه‌جویی در هزینه‌های جاری ساختمان ناشی از اجرای سیستم های هوشمند، می‌تواند درمدتی کوتاه هزینه‌های اولیه را جبران کند و به علاوه سطح بالاتری از رفاه و آسایش را برای کاربران ساختمان به همراه داشته باشد.
یکی از مهمترین اهداف ساختمان های پایدارکاهش مصرف انرژی سرمایشی،گرمایشی و الکتریکی است. به این منظور طراحان ساختمان اتلافات انرژی موجود در ساختمان را کاهش می دهند در نتیجه یکی از راهکارهای موجود استفاده از پنجره های هوشمند با عملکرد بسیار بالا می باشد. همچنین عایق کاری و استفاده از شبکه های هوشمند مدیریت ساختمان از روش های دیگر مورد استفاده است.
میزان اتلاف انرژی در بخش های مختلف یک ساختمان
از مزایای طراحی ساختمان های پایدار (سبز) می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- کم بودن نیاز ساختمان به انرژی
- کاهش هزینه های مربوط به مصرف انرژی در ساختمان
- عدم نیاز مداوم به وسایل مکانیکی تهویه
- پایین بودن هزینه نگهداری سیستم های انرژی به دلیل بالا بودن کارایی آنها
- افزایش اعتبار دستگاه های تولید و مصرف انرژی
- کاهش مصرف برق
- ایجاد تعادل در تولید و مصرف انرژی
- عدم تولید آلاینده های کربنی
- ایجاد آسایش حرارتی برای ساکنین
- ایجاد درجه حرارت یکنواخت در داخل ساختمان
برای تحقق اهداف معماری پایدار و ساخت بنایی که انرژی‌های مورد نیاز خود را تامین کند، گزینه‌های متفاوتی وجود دارد که بسته به شرایط محل و نحوه طراحی می‌تواند طیف گسترده‌ای از روش‌ها را در برگیرد. از این منابع می‌توان به انرژی خورشید، انرژی باد، انرژی زمین گرمایی و… اشاره کرد. برای هر منطقه با توجه به منابع در دسترس، طراح ، روش مناسبی را جهت تامین انرژی انتخاب می‌کند. برای ایران با توجه به گسترده بودن تنوع اقلیمی و شرایط محیطی نمی‌توان روش یا منبع خاصی را به صورت کلی معرفی کرد اما با توجه به قرار گرفتن ایران در کمربند گرم و خشک زمین و میزان تابش خورشید در طول روز می‌تواند یکی از منابع انرژی باشد.
در نتیجه اصول طراحی معماری پایدار باید بر اساس چرخه حیات و طراحی انسانی ، همسو بوده و پایداری در ساختمان از هر سه جنبه ی اقتصادی، اجتماعی و زیست محیطی در نظر گرفته شود . این روش از طراحی پایدار باعث کاهش استفاده از منابع ، احترام به کاربران، احترام به سایت و محیط می باشد و این اهداف تنها در سایه تخصص و مهارت محققین و طراحان میسر خواهد شد.
جدول مقایسه مصرف انرژی در ساختمان معمولی و پایدار
نمای پایدار و ویژگی های آن
مصرف انرژی به سرعت در حال افزایش است که باعث ایجاد نگرانی جهانی شده است. نما به عنوان یکی از مهم ترین فاکتورهای تاثیر گذار هر ساختمان در هزینه انرژی و آسایش ساکنین نیازمند توجه ویژه در مبحث معماری پایدار است.
پوسته خارجی بنا یا نما، حائلی فیزیکی میان محیط بیرونی و محیط داخلی ساختمان است که سازه بنا را محصور می‌کند. نمای خارجی یک ساختمان نقش مهمی در زیبایی و جذابیت یک منطقه ایفا می کند. یکی از بهترین راه های افزایش بازدهی انرژی، بهبود بخشیدن و افزایش کیفیت پوسته خارجی منازل مسکونی است. درتوسعه پایدار شهری موضوع سازگاری مصالح مورد استفاده در نما با محیط، از اصولی است که باید مورد توجه قرار گیرد.
کارکردهای پوسته ساختمان
پشتیبانی: حمایت سازه‌ای در برابر بارها و نیروهای داخلی و خارجی برای اطمینان از مقاومت و استحکام کافی در بنا.
کنترل: برای کنترل میزان تبادلات آب، هوا، میعان (بخار و هوای گرم در برخورد با سطوح سرد) و حرارت، بین داخل ساختمان و محیط پیرامون.
پرداخت کار: این عملکرد پوسته خارجی، بیشتر اهداف زیباشناختی مورد نظردر بنا را تحقق میبخشد؛ به عبارت دیگر پوسته خارجی ضمن تحقق دو کارکرد پشتیبانی و کنترل، به جذابتر به نظر رسیدن ظاهر ساختمان نیز کمک می‌کند.
اگر چه جانمایی دقیق و پیکربندی هر جزء دیوار می‌تواند در اقلیم‌ها و ساختمان‌های مختلف متفاوت باشد، اما به طور کلی در ساخت دیوار اجزای زیر (به ترتیب از بیرون به داخل) یافت می‌شوند:
- پوشش بیرونی
- پوسته غلاف بیرونی
- غلاف بیرونی
- عایق
- اجزای سازه‌ای دیوار
- مانع محافطت کننده در برابر بخار
- غلاف داخلی
بنابر این نما در ساختمان پایدار علاوه بر زیبایی به عنوان یک محافظ باید مطابق اصول پایداری طراحی شود:
- نسبت به سرما و گرما عایق باشد. مصالح مختلف ساختمانی ضریب انتقال حرارت و ظرفیت گرمایی ویژه مختلفی دارند و در نتیجه عملکرد حرارتی متفاوتی خواهند داشت . سیستم نمایی موفق سیستمی است که زیبایی و بهره وری انرژی را با هم داشته باشد . در نمای ساختمان ، استفاده از مصالحی که ضریب انتقال حرارتی کمتری دارند، باید مورد توجه قرار گیرد و داشتن نمایی که عملکرد حرارتی خوبی داشته باشد مستقیماً مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد.
- نما باید عایق صوت باشد به خصوص برای ساختمان هایی که در شهرهای بزرگ صنعتی و تجاری و یا در کنار مسیر گذر اصلی واقع شده اند از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.
- در مقابل زلزله پایدار باشد. رعایت اصول ساخت و ایمنی ، استفاده از مصالح مناسب و با کیفیت بناهایی اصولی و با کیفیت ایجاد می کند.
- یخ زدگی در فصل سرما در نمای ساختمان تاثیر زیادی بر ظرفیت گرمایی و انتقال دما به داخل ساختمان دارد، بنابراین استفاده از مصالح مناسب فراهم کننده عملکرد حرارتی بالا و مصرف انرژی کمتر خواهد شد .
- سبک بودن مصالح یکی دیگر از ویژگی های یک نمای موفق است.
- تعمیر و تعویض: خرابی و فرسودگی در نما عاملی است اجتناب ناپذیر. نمای مناسب باید این قابلیت را داشته باشد که درصورت خرابی و مخدوش شدن بتوان به راحتی آن قسمت را تعویض یا ترمیم کرد.
- گاهی یک نما به عنوان معرف عمل می کند مانند لباس که گاهی معرف شخصیت افراد است . گاهی نما به غیر از این که معرف شخصیت مالک یا استفاده کنندگان است نشان دهنده موقعیت مکانی ملک و نوع کاربری ساختمان است.
- نمای ساختمان عنصری از مجموعه ی فضای شهری است که عدم تناسب آن بر فضای عمومی تاثیر می گذار پس باید با حفظ اعتبار و هویت خود به محیط اطراف انسجام دهد.
- سرعت اجرا : احداث بناهای بزرگ زمان زیادی می طلبد. گاهی به دلیل زمان بر بودن اجرا بهره برداری از پروژه به تعویق می افتد که باعث افزایش هزینه ها می شود بنابر این سرعت اجرای نما یکی از مسائل حائز اهمیت می باشد.
طراحی و مشاوره نما :
نما سازی مرحله پایانی و یکی از مهمترین عملیات ساخت و ساز است که علاوه بر زیبایی بخشیدن به ساختمان و جلو پردازی در سیمای شهر می تواند در افزایش عمر مفید و دوام ساختمان موثر واقع شود. بنابراین طراحی و اجرای آن نیازمند استفاده از تخصص و تجربه است.
استراتژی های طراحی مانند کنترل گرما ، نور، صدا و توجه به عواملی که باعث بهبود آسایش حرارتی ، صوتی، بصری و کیفیت هوای داخلی می شود باید در طول فرآیند طراحی مد نظر طراح قرار گیرد. بنابراین نمای مناسب و پایدار باید با دستورالعمل های فنی طراحی نما مطابقت داشته باشد. به این منظور تیم طراحی یا مشاوره باید با رفتار حرارتی سیستم های مختلف نما ، مصالح و خصوصیات آنها آشنایی کافی داشته باشد تا همسو با تجربه، نتیجه ای مطلوب ایجاد نماید. برای آشنایی با خدمات شرکت آلومینیو شیشه تهران اینجا کلیک کنید.
