گرچه آسمان‌خراش‌ها ابتدا به‌عنوان پاسخی به محدودیت فضای شهری و نمادی از پیشرفت اقتصادی در قرن نوزدهم ظهور کردند، اما امروزه و با نگاهی به آینده، تحولی بنیادین در طراحی و کارکرد این سازه‌ها در جریان است. دیگر تنها ارتفاع و شکوه ظاهری مدنظر نیست، بلکه پایداری، کارایی و انطباق با نیازهای زیست‌محیطی و اجتماعی شهرها در اولویت قرار گرفته است.

تصاویر هوایی از دبی در روزهای مه‌آلود و ابری توجه جهانیان را جلب می‌کند؛ در این تصاویر، بلندترین آسمان‌خراش‌ها از میان لایه‌ای سفید از مه بیرون زده است. دبی میزبان بلندترین آسمان‌خراش جهان، برج خلیفه است که ارتفاع آن به ۸۲۸ متر می‌رسد. روزهای ابری در دبی نادر است و در شیکاگو این پدیده بسیار رایج‌تر است؛ جایی که دیدن آسمان‌خراش‌هایی که بر فراز ابرها قرار گرفته‌اند، غیرمعمول نیست.

این تصاویر جذاب است، اما واقعیت این است که هنگام طراحی آسمان‌خراش‌ها، تنها توانایی آن‌ها برای شگفتی‌آفرینی یا تأثیرگذاری اهمیت ندارد. این سازه‌ها باید به‌عنوان راه‌حلی برای چالش‌های حیاتی شهرنشینی همچون ساخت پایدار و حفظ فضای زمین عمل کنند.

آسمان‌خراش‌ها و طراحی نوآورانه

نوآوری‌های فناوری، راهکارهای معماری را ارائه می‌دهند که می‌توانند به چالش‌های اساسی شهرهای امروزی پاسخ دهند. آزمایش‌هایی با مواد جدید همچون استفاده از چوب و به‌کارگیری مواد زیستی در ساخت‌وساز در حال انجام است. آسمان‌خراش‌ها از جمله تحول‌آفرین‌ترین نوآوری‌های شهری بوده‌اند و همچنان راهکاری قدرتمند برای بازاندیشی شهرها و پیشبرد اهداف پایداری ارائه می‌دهند.

آسمان‌خراش‌ها در درجه اول به چالش محدودیت فضای شهری پاسخ می‌دهند. آن‌ها به نمادی از شهرها و مناطق شهری متراکم همچون منهتن در نیویورک تبدیل شده‌اند که به‌دلیل جغرافیای جزیره‌ای خود محدود است. در طول قرن بیستم، آسمان‌خراش‌ها به عنصری تعیین‌کننده در هویت شهری و نمادی از سرمایه‌داری تبدیل شدند.

منتقدان بر این باورند که ظاهر چشمگیر آسمان‌خراش‌ها اغلب بر نیازهای واقعی آن‌ها غلبه کرده است؛ بسیاری از این سازه‌های عظیم در نهایت فضاهای خالی را در خود جای می‌دهند یا به افزایش شکاف اجتماعی کمک می‌کنند.

با این حال، استراتژی آینده برای طراحی آسمان‌خراش‌ها با تمرکز ویژه بر ساخت‌وساز پایدار، رویکردی جامع‌تر را در پیش خواهد گرفت. مطالعات پیش‌بینی می‌کنند آسمان‌خراش‌های سال ۲۰۵۰ به‌عنوان عنصری اساسی در بازسازی فضاهای شهری، تقویت فراگیری و افزایش انعطاف‌پذیری و سازگاری نقش داشته باشند. طراحی‌های بر پایه نوآوری، رویکردی «انسان‌محور» را در اولویت قرار می‌دهد و بر سلامت، مشارکت اجتماعی و شمول ساکنان تأکید می‌کند، در عین حال با نیازهای در حال تحول شهرها سازگار می‌شود، منابع را بازسازی می‌کند و دایره کاملی از پایداری را در بر می‌گیرد. ادغام هوش مصنوعی و الگوریتم‌ها برای افزایش خودمختاری، این سازه‌ها را به اجزای اصلی شهرهای هوشمند تبدیل خواهد کرد.

طراحی آینده آسمان‌خراش‌ها

در حال حاضر نمونه‌هایی از رویکردهای انسان‌محور در طراحی آسمان‌خراش‌های امروزی مشاهده می‌شود. برای مثال، برج شارپ لندن دارای نیروگاه تولید انرژی خودکفا است که ردپای کربنی آن را به حداقل رسانده است.

جوایز سالانه ای‌ولو نیز نمونه‌ای از تغییرات تحول‌آفرین در معماری مدرن هستند. هیئت داوران مسابقات سال ۲۰۲۴ بیش از ۲۰۶ پروژه را بررسی کردند که در نهایت سه پروژه موفق به دریافت جوایز اصلی شدند و ۲۷ پروژه دیگر مورد تقدیر قرار گرفتند. دو پروژه برنده بر مبارزه با آلودگی از طریق بازیافت زباله‌های فیزیکی و جذب آلاینده‌های هوا تمرکز داشتند.

کشت مخلوط شهری، تلفیق شهرسازی و کشاورزی

تیم چینی پروژه کشت مخلوط شهری برنده جایزه اول در رقابت‌های سال ۲۰۲۴ ای‌ولو شد. این سازه نوآورانه یا به عبارت دقیق‌تر، ایده‌ای برای مجموعه‌ای از ساختمان‌ها، هدف ادغام زندگی شهری و روستایی را با ترکیب کشاورزی عمودی و واحدهای مسکونی ماژولار دنبال می‌کند. این طراحی امکان تخصیص فضا برای کشاورزی یا سکونت ساکنان را بر اساس نیازهای متغیر شهر فراهم می‌سازد تا بین نیازهای کشاورزی و سکونت شهری تعادل برقرار کند.

این ساختمان‌ها با گزینش دقیق گیاهان، به کاهش طوفان‌های گردوغبار شهری و تصفیه هوا کمک می‌کنند و همزمان با ایجاد کریدورهای مرتفع بین ساختمان‌ها، موجب تسهیل جابه‌جایی در ارتفاع می‌شوند. طراحی ساختمان‌ها با هدف ارتقای کیفیت زندگی شهری و تقویت تاب‌آوری در برابر چالش‌ها شکل گرفته است.

استریم‌لاین کنسرتو، مسکنی برای بازسازی رودخانه زرد

این پروژه توسط یک تیم چینی طراحی شده است تا اکوسیستم رودخانه زرد را بازسازی کند. آپارتمان‌هایی غارمانند همراه با آزمایشگاه‌هایی برای احیای خاک و آب طراحی شده‌اند تا خطر سیل کاهش پیدا کند. دیوار نگهدارنده اولیه با استفاده از رسوبات رودخانه و مواد زائد محلی ساخته خواهد شد. این دیوار عظیم و خطی، نه‌تنها محلی برای سکونت فراهم می‌کند، بلکه با تلفیق آپارتمان‌های غارمانند با آزمایشگاه‌های تخصصی برای احیای خاک و آب، به مبارزه با فرسایش نیز کمک می‌کند و خطر طغیان ناشی از سرریز رودخانه را کاهش می‌دهد.

جنبه نوآورانه این پروژه در پیشنهاد ساخت دیوار نگهدارنده با استفاده از فناوری چاپ سه‌بعدی است؛ دیواری که از رسوبات رودخانه و مواد زائد محلی همچون کاه و محصولات جانبی گیاهی صنایع مجاور ساخته می‌شود. این دیوار به‌عنوان پایه‌ای عمل می‌کند که واحدهای مسکونی پشت آن نصب می‌شوند و با مهار رودخانه، به‌طور مؤثرتری به احیای اکوسیستم‌های طبیعی از دست رفته کمک می‌کند.

ریه‌های اقیانوس؛ آسمان‌خراشی برای حفاظت از اقیانوس‌ها

پروژه ریه‌های اقیانوس که جایگاه سوم مسابقات ای‌ولو در سال ۲۰۲۴ را کسب کرد، یکی از چشمگیرترین و پیچیده‌ترین طرح‌های ارائه‌شده بود. این پروژه توسط تیمی از معماران مصری طراحی شده است و ایده‌ای نوآورانه و دوگانه را مطرح می‌کند: یک آسمان‌خراش زیرآبی که به‌عنوان سیستم بزرگ‌مقیاس جذب کربن عمل می‌کند. این سازه در عمق ۱۰۰۰ متری زیر سطح آب لنگر انداخته و شامل بخش‌هایی مهره‌مانند است که به پوسته‌های کروی منشعب می‌شود؛ این طراحی به‌عنوان تصفیه‌کننده‌ای برای استخراج دی‌اکسید کربن و سایر آلاینده‌ها از آب عمل می‌کند.

ستون مرکزی این سازه نقش هسته ساختاری و کانالی برای هدایت آب در سراسر ساختمان را ایفا می‌کند. ایستگاه‌های پمپاژ، آب را از پایین‌ترین نقطه با سردترین دما، به سمت بالاترین بخش هدایت می‌کنند. در بخش بالایی، یک ساختار آرگونیتی برای پرورش صخره‌های مرجانی طراحی شده است. این ویژگی نه‌تنها به بازسازی اکوسیستم دریایی کمک می‌کند، بلکه به‌عنوان بخشی از طرح‌های زیست‌مهندسی عمل می‌کند.

این سازه در سطح آب، دارای منطقه‌ای برای تولید انرژی خورشیدی، یک بندرگاه و یک مرکز تحقیقاتی اقیانوسی خواهد بود. این امکانات نقش پروژه را به‌عنوان یک ابتکار زیست‌مهندسی تقویت و آن را به بخشی کلیدی در حفاظت از اقیانوس‌ها تبدیل می‌کند. طرح ریه‌های اقیانوس نمونه‌ای برجسته از معماری پایدار است که نه‌تنها به کاهش آلودگی کمک می‌کند، بلکه به بازسازی اکوسیستم‌های دریایی نیز توجه دارد. این پروژه ترکیبی از فناوری پیشرفته، طراحی نوآورانه و اهداف زیست‌محیطی است که می‌تواند الگویی برای سازه‌های آینده باشد.