کپی‌کار خلاق یا معمار آینده؟

شهرها بیش از دو سوم انرژی جهان را مصرف می‌کنند و سهم عمده‌ای در تولید گازهای گلخانه‌ای دارند. در این شرایط، معماری سنتی دیگر پاسخ‌گوی نیازهای زیست‌محیطی و اقلیمی نیست. زیرساخت‌های شهری که در دهه‌های گذشته طراحی شده‌اند، برای مقابله با موج‌های گرما، خشکسالی‌های شدید و طوفان‌های بی‌سابقه آمادگی ندارند. معماری بیومیمتیک یا زیستی به‌عنوان رویکردی نوین، در حال بازتعریف مفهوم ساخت‌وساز شهری است که به‌جای تقابل با طبیعت، از آن الهام می‌گیرد.

معماری زیستی با بهره‌گیری از الگوهای طبیعی، تلاش می‌کند ساختمان‌هایی طراحی کند که نه‌تنها آلاینده نیستند، بلکه بخشی از چرخه زیستی محیط هستند. این رویکرد از ساختارهای بهینه‌شده موجودات زنده الهام می‌گیرد که حاصل ۳.۸ میلیارد سال تکامل هستند. برای مثال، بال سنجاقک با حداقل ماده، بدنی چندین برابر سنگین‌تر را حمل می‌کند؛ پوسته مارپیچی حلزون ناتیلوس با مصرف انرژی اندک در آب حرکت می‌کند و برگ نیلوفر آبی با ساختاری ویژه خاصیت خودپاک‌سازی دارد. این نمونه‌ها، مبنای طراحی سازه‌هایی سبک، مقاوم، کم‌مصرف و خودتمیزشونده شده‌اند.

در معماری زیستی، فرم‌های طبیعی به‌صورت مستقیم کپی نمی‌شوند، بلکه با استفاده از مدل‌سازی سه‌بعدی و هوش مصنوعی، با اقلیم، مسیر خورشید، بادهای غالب و زمین‌شناسی هر پروژه تطبیق داده می‌شوند. هدف این رویکرد، سازگاری مهندسی انسانی با مهندسی طبیعت است. ساختمان‌ها در این رویکرد همچون درختان عمل می‌کنند: انرژی تولید می‌کنند، آب را بازیافت می‌کنند و هیچ پسماندی باقی نمی‌گذارند. آب خاکستری حاصل از دوش و سینک، از طریق تالاب‌های طبیعی تصفیه و دوباره استفاده می‌شود. مصالح نیز از منابع محلی در شعاع ۱۰۰ کیلومتری تأمین می‌شوند تا وابستگی به زنجیره‌های جهانی کاهش پیدا کند و صنایع دستی محلی احیا شوند.

این نوع معماری، نه‌تنها به کاهش ردپای کربن کمک می‌کند، بلکه تاب‌آوری شهرها را در برابر بحران‌های اقلیمی افزایش می‌دهد. ساختمان‌ها به‌جای مصرف‌کننده صرف، به تولیدکننده انرژی و اکسیژن تبدیل می‌شوند. در بعضی پروژه‌ها، نمای ساختمان با گیاهان خوراکی، درختچه‌ها و پوشش سبز پوشانده می‌شود که سالانه صدها تن دی‌اکسیدکربن را جذب می‌کنند. این ساختمان‌ها، باغ‌هایی عمودی، خوراکی و زنده هستند و نمونه‌ای از آن‌چه شهرهای آینده می‌توانند باشند.

معماری زیستی، تنها یک سبک طراحی نیست؛ بلکه پاسخی علمی، زیباشناختی و اخلاقی به بحران‌های زیست‌محیطی عصر حاضر است. در جهانی که منابع محدود و تهدیدهای اقلیمی گسترده‌اند، بازگشت به طبیعت جهشی هوشمندانه به‌سوی آینده‌ای پایدار است. شهرهایی که با طبیعت هم‌زیست هستند، برای نسل‌های آینده نیز قابل‌اتکا خواهند بود. در ادامه نمونه‌های برجسته‌ای از معماری زیستی در نقاط مختلف جهان معرفی می‌شود که هر یک با الهام از طبیعت، راه‌حلی نوآورانه برای پایداری، تهویه طبیعی، کاهش مصرف انرژی و تعامل با محیط‌زیست ارائه کرده است.

تئاتر اسپلاناد؛ سنگاپور

مرکز هنرهای نمایشی سنگاپور که با نام «تئاتر اسپلاناد» شناخته می‌شود، یکی از نمونه‌های شاخص معماری زیستی در جنوب شرق آسیاست. طراحی این مجموعه ۶۰ هزار متر مربعی، از پوسته سخت و خاردار میوه دوریان الهام گرفته که میوه بومی منطقه با ساختاری مقاوم در برابر نور و گرماست. نمای بیرونی ساختمان از سازه‌ای فولادی سبک با پوشش‌های آلومینیومی مثلثی تشکیل شده است که به‌صورت پویا متناسب با زاویه تابش خورشید تغییر می‌کنند.

این سیستم سایه‌انداز از ورود نور شدید جلوگیری می‌کند و امکان بهره‌گیری از نور طبیعی را در ساعات مناسب فراهم می‌سازد. طراحی مبتنی بر مسیر حرکت خورشید در سنگاپور که شرق به غرب است، موجب شده است سایه‌ها به‌صورت تدریجی تغییر شکل دهند و نمایی زنده و متغیر ایجاد کنند. این رویکرد، مصرف انرژی برای تهویه و روشنایی را به‌طور چشمگیری کاهش داده و تجربه‌ای منحصربه‌فرد برای بازدیدکنندگان فراهم کرده است.

کوه‌های هلندی؛ هلند

پروژه «کوه‌های هلندی» در شهر آیندهوون، یکی از بلندپروازانه‌ترین نمونه‌های معماری زیستی در اروپا به‌شمار می‌رود. این مجموعه شامل دو برج چوبی دوقلو است که با الهام از فرم کوهستان، به‌عنوان نمادی طبیعی در چشم‌انداز شهری طراحی شده‌اند. میان این دو برج، دره‌ای سبز قرار دارد که در کنار نقش زیبایی‌شناسی، بخشی از عملکرد زیستی ساختمان را بر عهده گرفته است. فرم کلی پروژه، یادآور کوه‌هایی است که در طبیعت به‌عنوان نشانه‌های جهت‌یابی و تعادل اقلیمی عمل می‌کنند.

طراحی این مجموعه بر پایه اصول طبیعی همچون تنظیم غیرفعال دما و سیستم آبیاری طبیعی استوار است. آب باران از سقف برج‌ها جمع‌آوری می‌شود و بدون نیاز به پمپ یا انرژی مکانیکی، از طریق کانال‌هایی به گیاهان در دره مرکزی منتقل می‌شود. این سیستم، هم‌زمان با کاهش مصرف آب، به حفظ رطوبت و خنک‌سازی فضای میان‌برج‌ها کمک می‌کند. مصالح اصلی پروژه، مواد زیستی و تجدیدپذیر هستند؛ به‌ویژه چوب که نقش کلیدی در ساختار دارد و به‌عنوان منبعی برای تثبیت بلندمدت دی‌اکسیدکربن انتخاب شده است. چوب‌های فرآوری‌شده با فناوری‌های نوین، مقاومت بالایی در برابر آتش، رطوبت و فشار دارند و در عین حال سبک‌تر از مصالح سنتی هستند. این پروژه، با تلفیق فرم‌های طبیعی، مصالح پایدار، و فناوری‌های هوشمند، الگویی برای شهرسازی آینده ارائه می‌دهد که با طبیعت هم‌زیست هستند.

مرکز ملی ورزش‌های آبی پکن؛ چین

«واترکیوب» یا مکعب آبی، سازه‌ای نمادین است که برای المپیک ۲۰۰۸ پکن طراحی شد. الهام اصلی این پروژه، ساختار حباب‌های آب است که در عین زیبایی، از نظر سازه‌ای نیز بسیار کارآمد هستند. نمای بیرونی ساختمان از ماده‌ای به نام اتیل تترافلورواتیلن (ETFE) ساخته شده که سبک، مقاوم، شفاف و قابل بازیافت است. این پوشش حباب‌مانند، نور خورشید را به‌خوبی عبور می‌دهد و به‌صورت غیرفعال فضای داخلی را گرم می‌کند. ساختمان شامل پنج استخر شنا، ماشین‌های موج‌ساز، رستوران و ظرفیت پذیرش ۱۷ هزار نفر است.

در فلسفه سنتی چینی، مربع نمایانگر ثبات، مرکزیت و پیوند با عناصر زمینی تلقی می‌شود. طراحی مکعبی سازه، به این نماد اشاره دارد، همچنین بستری فراهم می‌سازد تا فرم‌های مدرن و الهام‌گرفته از طبیعت همچون ساختار حبابی نمای بیرونی در دل آن جای گیرند. فرم مکعبی سازه در کنار در کنار نمای حباب‌مانند، ترکیبی از سنت و نوآوری را به نمایش می‌گذارد و نمایانگر تلفیق هوشمندانه‌ای از میراث فرهنگی و نوآوری زیستی است. این پروژه نه‌تنها از نظر زیبایی‌شناسی برجسته است، بلکه عملکرد حرارتی و نوری آن، نمونه‌ای موفق از تلفیق معماری با اصول زیستی و نمادی از همزیستی سنت و فناوری، طبیعت و انسان و گذشته و آینده در معماری معاصر چین است.

برج گرکین لندن؛ بریتانیا

برج گرکین در لندن یکی از شناخته‌شده‌ترین آسمان‌خراش‌های اروپاست که با الهام از ساختار اسفنج دریایی «گل ونوس» طراحی شده است. این موجود دریایی دارای اسکلت خارجی مشبک و فضای داخلی توخالی است که به‌طور طبیعی جریان آب و مواد مغذی را فیلتر می‌کند. در طراحی برج، همین ویژگی‌ها به‌کار گرفته شده‌اند تا تهویه طبیعی، مقاومت در برابر باد و کاهش نیاز به ستون‌های داخلی فراهم شود.

فرم آیرودینامیک برج، موجب کاهش فشار باد و افزایش پایداری سازه شده است. در هر طبقه، شکاف‌هایی تعبیه شده‌اند که امکان گردش هوا را فراهم می‌کنند و تهویه طبیعی را در کل ساختمان ممکن می‌سازند. این طراحی، علاوه بر زیبایی بصری، عملکردی پایدار و کم‌مصرف دارد و نمونه‌ای از کاربرد مستقیم اصول زیستی در معماری بلندمرتبه است.

ورزشگاه ملی پکن؛ چین

ورزشگاه ملی پکن که به «آشیانه پرنده» معروف است، برای میزبانی المپیک ۲۰۰۸ ساخته شد و ظرفیت پذیرش بیش از ۸۰ هزار نفر را دارد. فرم سازه از هنر سنتی چینی الهام گرفته شده و دارای خطوط درهم‌تنیده‌ای است که دور یک ظرف دایره‌ای پیچیده شده‌اند. این فرم یادآور آشیانه پرندگان است و نمایی ارگانیک و پویا نیز به ساختمان بخشیده است.

سازه فولادی پیچیده ورزشگاه از نظر زیبایی‌شناسی برجسته است و انعطاف‌پذیری بالایی برای میزبانی رویدادهای مختلف دارد. طراحی آن به‌گونه‌ای است که نور طبیعی به داخل نفوذ می‌کند و تهویه طبیعی در بخش‌هایی از ساختمان امکان‌پذیر شده است. این پروژه، تلفیقی از هنر سنتی، مهندسی مدرن و اصول زیستی در مقیاس کلان شهری است.

پروژه ادن، انگلستان

پروژه ادن در کورن‌وال انگلستان، بزرگ‌ترین گلخانه جهان است که در سال ۲۰۰۱ افتتاح شد. طراحی این مجموعه از ساختار حباب‌های صابون الهام گرفته است که فرمی سبک، مقاوم و قابل گسترش دارد. گنبدهای عظیم این پروژه از ترکیب شش‌ضلعی‌ها و پنج‌ضلعی‌ها ساخته شده‌اند و پوشش آن‌ها از ماده ETFE است که شفاف، سبک، مقاوم در برابر تابش فرابنفش و قابل بازیافت است. این ساختارها همچون گلخانه‌های طبیعی عمل می‌کنند و با بهره‌گیری از نور خورشید، گرمای داخلی را به‌صورت غیرفعال تأمین می‌کنند.

هر گنبد، زیست‌بومی متفاوت را از جنگل‌های استوایی گرفته تا اقلیم مدیترانه‌ای شبیه‌سازی می‌کند. طراحی سازه با الهام از مولکول‌های کربن، دانه‌های گرده و موجودات میکروسکوپی دریایی انجام شده است. لوله‌های فولادی با اتصالات هندسی، امکان ساخت سازه‌ای سبک و مقاوم را فراهم کرده‌اند. پروژه ادن یک مرکز آموزشی و گردشگری است که نمونه‌ای عملی از معماری زیستی در مقیاس بزرگ محسوب می‌شود.

موزه هنر میلواکی، ایالات متحده

موزه هنر میلواکی در ایالت ویسکانسین، یکی از نمادهای معماری پویا در آمریکا به‌شمار می‌رود. بخش «پاویون کوادراچی» این موزه که در سال ۲۰۰۱ تکمیل شد، دارای سازه‌ای متحرک به نام «بریس سولی» است که سایه‌بان عظیمی به طول ۶۶ متر است و همچون بال‌های پرنده باز و بسته می‌شود. این سازه، از نظر زیبایی‌شناسی و عملکردی، الهام‌گرفته از بال‌های پرندگان است.

سایه‌بان متحرک، در ساعات مختلف روز با توجه به شدت نور خورشید، باز یا بسته می‌شود و نقش مهمی در کنترل نور و دمای داخلی ایفا می‌کند. این ویژگی، علاوه بر ایجاد تجربه‌ای منحصربه‌فرد برای بازدیدکنندگان، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. طراحی سازه با استفاده از الگوریتم‌های دینامیک و مصالح سبک، امکان حرکت روان و پایدار را فراهم کرده است.

خانه جلبک‌ها؛ آلمان

خانه جلبک‌ها (BIQ) در هامبورگ آلمان، نخستین ساختمان مسکونی جهان است که از جلبک برای تولید انرژی استفاده می‌کند. نمای ساختمان از پنل‌هایی تشکیل شده است که درون آن‌ها جلبک‌های آب شیرین رشد می‌کنند. جلبک‌ها در طول روز با جذب نور خورشید، فتوسنتز انجام می‌دهند و زیست‌توده‌ای تولید می‌کنند که قابل تبدیل به بیوگاز و انرژی حرارتی است. این سیستم که «بیورآکتور» نام دارد، هم‌زمان نقش سایه‌بان، منبع انرژی و عنصر زیبایی‌شناسی را ایفا می‌کند.

طراحی ساختمان به‌گونه‌ای است که آب مصرفی بازیافت می‌شود و انرژی تولیدشده از جلبک‌ها برای گرمایش و برق ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروژه، حاصل همکاری چند شرکت اروپایی در حوزه طراحی پایدار، علوم زیستی و معماری دیجیتال است. خانه BIQ نمونه‌ای پیشرو در معماری خودکفا و زیست‌محور است که نشان می‌دهد چگونه می‌توان از موجودات زنده برای تأمین انرژی و بهبود کیفیت زندگی شهری بهره گرفت.