هفت اصل مهم معماری در شکل گیری شهرهای آینده

به گزارش اخبار ساختمان، این امر تاثیر مستقیمی بر ازدحام جمعیت و گسترش محیط زندگی انسان دارد. این همان مفهومی است که در دومین جلسه برگزاری کنفرانس معماری آینده ( Architecture of the Future Conference ) مورد بحث قرار گرفت.

این کنفرانس توسط Dmytro Aranchii Architects در ۹-۱۱ اکتبر ۲۰۱۹ در شهر کی‌یف اکراین برگزار شد. این کنفرانس با مضمون ”ورود اجتناب ناپذیر فناوری‌های جدید و شکل دادن به آینده صنعت AEC ” بزرگ‌ترین کنفرانس اروپایی در زمینه فناوری‌های نوظهور بود. در این گردهمایی در مورد تکنولوژی‌های روزی که در حال تغییر آینده معماری هستند، بحث شد.

در میان سخنرانان نام برخی از مشهورترین معماران آینده نگر قرن بیستم به چشم می‌خورد:
• Foster Partners
• Zaha Hadid Architects
• GENSLER
• Woods Bagot
• Arup
• Rat[Lab]
• AI SpaceFactory
• HASSELL

چالش اصلی در طراحی فضاهای جدید یا مدرن سازی ساختمان‌های موجود، تغییر سریع نیازهای انسان است. سرعت تغییر نیازهای جامعه بشری از سرعت رشد فناوری‌هایی که این نیازها را رفع می‌کنند نیز بیشتر است. طراحی انسان محور و استفاده از روش‌های مبتنی بر استفاده از داده‌های تجربی و آزمایشی مسیر اصلی در حل مشکلات مربوط به شهرهای آینده است. ترکیبی از این دو روش دیدگاه جامعی را ایجاد می‌کند. این دیدگاه می‌تواند نیازهای انسان را با فناوری موجود ترکیب کند و به ما در طراحی آینده‌ای درست و پایدار کمک رساند.

پس از سه روز گفتگو، مصاحبه و کارگاه‌های آموزشی هفت اصل مهم معماری در شکل گیری شهرهای آینده را مشخص کردیم.

در ادامه به معرفی آن می‌پردازیم:

۱- تغییرات اقلیمی

تغییرات اقلیمی یکی از مهم‌ترین شرایط تاثیر گذار در شهرهای آینده است. ساخت و ساز حدود ۳۸ درصد از Co2 تولیدی در زمینه انرژی را به خود اختصاص می‌دهد.

ساده ترین و تأثیرگذارترین مسئله‌ای که باید در مورد تغییرات آب و هوا مورد توجه قرار گیرد این است که پایدارترین ساختمان، ساختمانی است که هیچ وقت ساخته نشده است. نوسازی یکی از مهم‌ترین روندهای مورد بررسی است، زیرا نه تنها در وقت و زمان صرفه جویی می‌کند بلکه با جلوگیری از ساخت و ساز و تخریب ساختمان بر کاهش انتشار Co2 تاثیر دارد.

بازده انرژی نیز یکی دیگر از راه‌های کاهش Co2 تولیدی است. کل صنعت معماری در حال تغییر و تحول است. این تغییر در درجه اول توسط BIM که کل چرخه حیات ساختمان و اخیرا اینترنت اشیا را یکپارچه می‌کند، تسریع می‌شود.

به عبارت دیگر، شبکه‌ حسگرها و سیستم‌ها مدیریت ساختمان انواع داده‌‌ها را ردیابی می‌کنند و بینش صحیحی از عملکرد حال حاظر سیستم‌ها به معماران می‌دهد. علاوه بر این، داده‌‌ها امکان پیش بینی مشکلات مختلف و داده‌های مورد نیاز برای بهبود را برای معماران فراهم می‌کنند. کنترل دما، نظارت بر انرژی، مصرف آب، عملکرد هر لحظه سیستم‌ها در کنار رفتار صاحب ساختمان ثبت و پردازش می‌شود. این امر امکان تعامل انسان و ساختمان را فراهم کرده است.

دیدگاه دقیقی توسط Mario Bodem درباره این مشکل ارائه شده است که صنعت تولید سیمان را در کانون توجه قرار می‌دهد. تولیدات سیمان از سال ۱۹۹۰ تاکنون ۳۰۰ درصد رشد داشته است. قسمت اعظم این رشد به دلیل افزایش تولید در چین است. در کنار خسارت محیطی آن تولید سیمان به تنهایی ۸ درصد از انتشار Co2 جهان را به خود اختصاص داده است.

متوسط افزایش جهانی دما باید زیر ۱٫۵ درجه سانتی گراد نگه داشته شود. این بدان معناست که میزان تولید Co2 از سال ۲۰۱۰ تا سال ۲۰۳۰ باید به میزان ۴۵ درصد کاهش یابد. اگرچه دانشمندان برای حل این مسئله روی روش‌های مختلف کار می‌کنند (کاهش میزان مواد اولیه مصرفی، یافتن‌ راه‌های تولیدی کارآمدتر، پیدا کردن جایگزین برای مواد مورد استفاده در تولید بتن) اما هیچ کدام به اندازه کافی کارآمد نیستند.

برای کاهش کربن تولیدی باید کل پروسه ساخت و ساز را تغییر دهیم. به زبان ساده، در شهرهای آینده برای اینکه گرمایش جهانی را زیر ۱٫۵ درجه نگهداریم باید آلودگی کربنی را محدود کنیم؛ کربن تولیدی نباید از مقدار مشخصی بیشتر شود. اگر انتشار کربن هم چنان افزایش پیدا کند تنها ۲۶ سال تا این مقدار مشخص فاصله داریم. اکنون به خوبی شمارش معکوس حیات را احساس می‌کنید.

۲- فناوری‌های تحول آفرین

چهارمین انقلاب صنعتی با رشد نمایی تعاملات انسانی و کاهش بازه زمانی که افراد فناوری‌های جدید را به کار می‌گیرند به سرعت در حال آشکار شدن است. دیجیتالی شدن صنعت عمران یکی از بزرگ‌ترین فرصت‌ها را برای سرمایه گذاران فراهم کرده و توجه مبتکران و متخصصان را به خود جلب کرده است. برنامه ریزی شهری، معماری و طراحی از امیدوار کننده‌ترین حوزه‌هایی هستند که می‌تواند آینده بشر را تحت تاثیر قرار دهد.

اینترنت اشیاء (IoT)، طراحی ترمیمی و پارامتری، هوش مصنوعی، رباتیک، چاپ سه بعدی، داده‌های بزرگ و واقعیت مجازی تنها برخی از ابزارهای جدید معماران هستند. مهندسان از این ابزارها برای تغییر، طراحی و ساخت شهرهای آینده استفاده می‌کنند. این بدان معناست که معماران به عنوان محور اصلی این موضوع باید فناوری‌های مدرن را برای خلق فرصت‌های جدید و حل مشکلات به کار گیرند. در ادامه مصاحبه ما با Sushant Verma از Rat [Lab] در مورد تاثیر فناوری و معماری بر آینده را مطالعه خواهید کرد.

Sushant Verma از Rat [Lab]: ” من معتقدم که در مدت زمان کوتاهی بسیاری از این فناوری‌ها منسوخ می‌شوند، بنابراین قبل از اینکه به طور کامل یک تکنولوژی را بشناسیم از بین خواهد رفت. این امر نشان دهنده شکاف بین معماری و تکنولوژی است. با وجود این مشکل چگونه باید برای آینده آماده شویم؟

برای یادگیری تکنیک‌ها و فناوری‌های جدید در ابتدا باید مشکلات امروز، مواردی که در گذشته حل کرده‌ایم و روش برخورد با آن را درک کنیم. خود را آماده کنیم و به حل کننده مشکلات و متفکران بزرگ تبدیل شویم. من فکر می‌کنم این مهارتی است که همه ما باید به آن دست پیدا کنیم. ”

فناوری‌های تحول آفرین در حل مشکلات مختلف، از موضوعات پیچیده مانند برنامه ریزی شهری پارامتری تا محصولاتی با محوریت انسان مانند سیستم روشنایی، کاربرد دارند.

Anja Ehrenfried مدیر کل Citythinking یک نرم افزار مبتنی بر الگوریتم برای ایجاد لایه‌های انعطاف پذیر و کارآمد را معرفی کرده است. این نرم افزار که Parametric Smart Planning (PSP) نام دارد برای سناریو‌های مختلف و تایپولوژی شهری که انتظار می‌رود آینده را تشکیل دهند بهینه سازی شده است. این برنامه امکان ایجاد مدل‌های شهری نوآورانه، تعامل اجتماعی، بهینه سازی پیاده‌رو‌ها، استفاده ترکیبی و بسیاری از فاکتورهای دیگر را فراهم کرده است.

۳- مصالح ساختمانی جدید

تمام موارد ذکر شده در بالا زمینه ساز نوآوری در مصالح ساختمانی و فناوری‌ تولیدی دیجیتال است. بهترین روش سیستماتیک برای حل مشکلات، بازیافت و استفاده دوباره از زباله‌ها به جای نابودی جنگل‌ها و سواحل است. استفاده از مواد جذب کننده Co2 (مانند CTL)، مواد تجدید پذیر و بیومکانیک از جمله این راه حل‌ها است.

علاوه بر این، چاپ سه بعدی با فراهم کردن امکان تولید مواد جدید با کارایی بالا و بهینه سازی میزان مصالح مصرفی، چشم انداز جالبی را ایجاد کرده است. این روش می‌تواند استفاده از بتن را تا ۴۰ درصد کاهش دهد. استفاده از بتن بالا است زیرا هیچ جریمه‌ای برای استفاده بیش از حد آن وجود ندارد. این موضوع مهندسان را به استفاده از آن ترغیب می‌کند.

۴- تراکم شهری

ساخت ساختمان‌های مرتفع، کوتاه یا متراکم از دیگر گزینه‌های مورد بررسی در طی کنفرانس بود. سخنرانان نظرهای متفاوتی در زمینه جهت رشد شهرها داشتند.

در یک سو، هلن تیلور و راشل کوپر در همکاری با یکدیگر استفاده از زیرزمین‌های عمیق را به عنوان شهرهای آینده بررسی کردند. این تحقیق بر اساس نیاز انسان به حفر گودال‌هایی عمیق در برابر ساخت ساختمان‌های بلند با توجه به رشد جمعیت انجام شد. در طی آخرین پروژه خود، The Londoner، نشان دادند که چگونه حفر یک گودال ۳۵ متری در مرکز لندن با امکاناتی نظیر سینما، سالن اجتماعات، رستوران با توجه به شرایط دمایی، صوتی و عدم نیاز به نور بهتر عمل می‌کند. در مصاحبه‌ای که در ادامه مقاله آورده می‌شود؛ می‌توانید در زمینه چالش‌های اصلی ساخت و ساز زیرزمینی اطلاعات بیشتری کسب کنید.

در سوی دیگر Lukasz Platkowski ، مدیر اصلی و طراح GENSLER، را داریم. او در طراحی برج شانگهای چین، یکی از بلندترین ساختمان‌های جهان، شرکت داشته است. وی پیشنهاد می‌دهد به جای ساختن افقی ساختمان‌ها، آن‌ را به صورت عمودی بسازیم. نتیجه آن محیط دوگانه‌ای است که در آن ساختمان‌های بلند به صورت افقی تفکیک می‌شوند و فضای تعاملی بیشتری را برای ساکنین فراهم می‌کنند.

۵- داده‌های بزرگ و رفتار انسان

Laura Narvaez Zertucher از کمپانی Foster + Partners :” اگر تحرک و پویایی خون و عامل حیات در قرن بیستم باشد، داده‌ها قلب تپنده آن خواهد بود. مهم‌ترین کار فراهم کردن زیرساخت‌های انعطاف پذیر و سازگار برای ساخت مکان‌های کارآمد برای مردم است. این بزرگ‌ترین چالش امروز و آینده است. ”

شهرهای آینده هوشمند هستند و به عنوان یک اکوسیستم بزرگ داده محور عمل خواهند کرد. در حال حاظر تمام شرایط و تعامل‌ها ضبط می‌شوند و توسط شرکت‌‌ها در پروژه‌های هوشمندانه متناسب با نیاز انسان استفاده می‌شوند.

برخی از مهم‌ترین جنبه‌های شهری که مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته‌اند و می‌توانند در طرح‌های آینده بهبود یابند:

• قابلیت پیاده‌روی
• دسترسی
• نوسان سطح استفاده در زمان‌های مختلف روز
• نداشتن فضای مرده
• ادغام فرهنگ‌ها و جوامع مختلف

۶- همکاری و همزیستی

سلامت انسان و بهزیستی روانشناختی یکی دیگر از حوزه‌هایی است که با استفاده از فناوری و داده‌ها می‌تواند بهبود یابد. با افزایش جمعیت بهینه سازی کیفیت فضاهای عمومی در شهرهای آینده بسیار مهم خواهد بود. رعایت این امر به مردم اجازه می‌دهد تا در فضایی متنوع با دسترسی بالا با یکدیگر تعامل داشته باشند.

میزان رضایت و راحتی مردم در محیط کار و منزل از طریق سنسورها سنجیده می‌شود. این سنسورها با توجه به شاخص‌های رفاهی اولیه مانند نور طبیعی، میزان اکسیژن و تعامل انسان داده‌هایی واقعی در مورد رفاه شما به دست می‌آورند. به عنوان مثال ساختمان می‌تواند سطح پایین اکسیژن که باعث خستگی شما می‌شود را تشخیص دهد و به طور خودکار سیستم تهویه را فعال کند.

طراحی داخلی نیز در راحتی و سلامتی تاثیر دارد و با کوچک‌تر و شلوغ‌تر شدن فضا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. کیفیت فضا با رفاه روانشناختی ما در ارتباط است. درک عمیق‌تر از چگونگی تاثیر رنگ‌‌ها، روشنایی و دوکراسیون بر رفتار انسان نیاز به توسعه و تمرین دارد.

بیشتر بخوانید:

آشنایی با 10 فناوری جدید صنعت ساخت و ساز

۷- معماری فرازمینی

ساخت زیستگاه‌های جدید در سیارات دیگر میدان رقابت قرن بیست و یکم است. با وجود اینکه این راه ممکن است از امیدوار کننده‌ترین روش‌ها باشد؛ توسط بسیاری از متفکران به عنوان یک انحراف شناخته می‌شود. در حالی که هنوز مشکلات زندگی در سیاره خود را حل نکرده‌ایم نمی‌توانیم در مورد شروع تمدن جدید روی سیارات دیگر فکر کنیم.

شرکت‌هایی نظیر Foster + Partners، HASSELL، AI SpaceFactory نه تنها به دنبال معماری فرازمینی هستند، بلکه در حال تحقیق در مورد تکنیک‌های ساختمانی هستند که امکان احداث ساختمان را در شرایطی که محیط کره زمین متفاوت است را فراهم می‌کند.

Tyson Hosmer کاری از Living Architecture Lab را در Bartlett UCL در لندن ارائه کرده است. این پروژه به بررسی سیستم زندگی، ساخت و ساز مستقل با قابلیت سازماندهی، خودارزیابی و بهبود با استفاده از ماشین لرنینگ می‌پردازند. بنابراین چرخه زندگی یک ساختمان را به چالش می‌کشد. (تهیه مواد اولیه، ساخت، عملکرد، بهره برداری و تخریب و دفع)

یکی دیگر از نمونه‌های معماری فرازمینی AI SpaceFactory است. AI SpaceFactory یک آژانس طراحی معماری و فناوری است که اولین تایپولوژی فرازمینی را توسعه داده است: MARSHA ساختمانی چند طبقه، بدون راهرو و عمودی بر سطح مریخ است. سازه‌ها در کره زمین عمدتا بر اساس گرانش و نیرو باد طراحی می‌شود؛ ساخت و ساز در مریخ به سبک ساخت و ساز بهینه‌ای جهت حل موضوعاتی نظیر فشار جوی داخل ساختمان و تنش‌های حرارتی نیاز دارد.

این ساختمان دارای طراحی خاصی است که فشار مکانیکی را در قسمت پایه و بالای آن به حداقل می‌رساند. این فشار با افزایش قطر افزایش می‌یابد. ساختار بلند و باریک برای ساکنین منظره زیبایی فراهم می‌کند و نیازهای فیزیکی و روانشناختی پیش بینی شده برای یک ماموریت در مریخ را رفع می‌کند. این پروژه که بخشی از چالش صد ساله ناسا است، نتیجه ساخت و ساز مستقل با استفاده از مواد سطح مریخ می‌باشد. یکی از نتایج برجسته این پروژه اختراع ماده‌ای جدید است. این ماده با استفاده از یک بیوپلیمر ساخته شده از مواد آلی با فیبرهای بازالت سطح مریخ مخلوط می‌شود.

نتیجه یک ماده ترموپلاستیک جدید است که از بتن مستحکم‌تر، پایدارتر است و قابلیت بازیافت بالایی دارد. اطلاعات کامل را می‌توانید از اینجا دریافت کنید.

Michael Bentley از AI SpaceFactory: ” من فکر می‌کنم که تمرکز معماری بر یک رویکرد طراحی انسان محور که احساسات انسانی را نسبت به تجربیات انسانی در اولویت قرار دهد ؛ ارزش زیادی دارد. این محاسبات به فرم قابل درکی برای یک چاپگر سه بعدی ۶ محوره تبدیل می‌شود. این ماشین باید ساختمان مارپیچی و صعودی را به صورت صحیح بسازد.”

نیازهای بشری به سرعت در حال تغییر است، در حالی که فناوری‌ها نمی‌توانند آن‌ها را برطرف کنند. بنابراین زمان آن فرا رسیده که با وجود این تغییرات در مورد چگونگی حل این چالش‌های طراحی محیط و محیط مجازی دوباره فکر کنیم.
یکی از اولین مراحل تجدید نظر، شناسایی ملاحظاتی است که بیشترین تاثیر را در شکل گیری این تحولات دارند.

این اصول مهم از نظر ما شامل تغییرات اقلیمی، فناوری‌های تحول آفرین، مصالح ساختمانی نوآورانه، تراکم شهری، داده‌های بزرگ و رفتار انسان، همکاری و همزیستی و معماری خارج از کره زمین است. ترکیبی از طراحی انسان محور، روش‌های مبتنی بر داده‌های تجربی و همکاری بین رشته‌ها کلید اصلی در شناسایی نیازهای انسانی است. ترکیب این‌ها با فناوری‌ و داده‌های موجود به کمک می‌کند تا در شهرهای آینده یک محیط مناسب و پایدار طراحی کنیم.

ساختمان آنلاین