در چشم انداز در حال تحول معماری و طراحی شهری، زیست اقلیمی و پاکت های بیوژنیک یک چشم انداز قانع کننده برای شهرهای آینده دکتر. آرتا یزدانستادکترای طراحی با تمرکز بر انرژی و محیط، در تقاطع طراحی، عملکرد ساختمان و بوم‌شناسی بیوفیزیکی گیاهان غواصی می‌کند. دکتر یزدان‌ستا با تمرکز بر پوشش‌های زیست‌اقلیمی و زیست‌زایی، چگونگی این موارد را بررسی می‌کند گونه شناسی ها می‌توانند سیستم‌های اجتماعی-طبیعی را با استفاده از پتانسیل خودسازماندهی آن‌ها تقویت کنند. سفر تحصیلی دکتر یزدان‌ستا شامل اخذ دکترای طراحی و کارشناسی ارشد طراحی در انرژی و محیط‌زیست از دانشگاه دانشکده طراحی فارغ التحصیل هاروارد.

مشارکت های او به عنوان محقق در مرکز هاروارد برای ساختمان ها و شهرهای سبز شامل توسعه استراتژی های طراحی محیطی و تجزیه و تحلیل عملکرد برای پروژه مقاوم سازی کربن HouseZero است. دکتر یزدان‌ستا در این مصاحبه به بررسی مفهوم پوشش‌های زیست‌اقلیمی و تعامل آن با اصول طراحی معماری غیرفعال می‌پردازد. با پتانسیل ایجاد انقلاب محیط های شهری، این مصاحبه بینش هایی را در مورد تحقیقات او، مزایای مواد مبتنی بر گیاه، و آینده معماری پایدار نشان می دهد و بر ارتباط حیاتی بین سلامت انسان و محیط زیست تأکید می کند.

+ ۹

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پوشش های زیست اقلیمی، مزایای آنها و آینده معماری پایدار، ادامه مطلب را بخوانید.

ArchDaily: پاکت زیست اقلیمی چیست؟ چگونه با اصول طراحی معماری منفعل ادغام می شود؟

دکتر. آرتا یزدانستا: یک پوشش زیست اقلیمی به طور منحصر به فردی مواد و استراتژی های گیاهی را در مجموعه های دیواری ادغام می کند و عملکرد محیطی را از طریق سیستم های طبیعی افزایش می دهد. برخلاف استراتژی‌های طراحی خانه منفعل که بر روی عایق‌کاری و سیستم‌های مکانیکی متمرکز شده‌اند، این رویکرد از پوشش گیاهی مانند لیانا و درخت انگور برای عایق‌کاری پویا استفاده می‌کند که در ماه‌های گرم سایه ایجاد می‌کند و در ماه‌های سردتر نور خورشید را امکان‌پذیر می‌کند. این تنظیم طبیعی کنترل آب و هوای داخل ساختمان را بهینه می کند و کربن موجود را کاهش می دهد در حالی که به دلیل فتوسنتز گیاه به عنوان یک مخزن کربن عمل می کند. هنگامی که با استراتژی تهویه طبیعی یک ساختمان همراه می شود، این سطوح متخلخل عمودی می توانند هوای ورودی را با استفاده از تعرق سایبان خنک کنند. علاوه بر این، آنها بافر هوا را فراهم می کنند، نرخ نفوذ و در نتیجه اوج مصرف انرژی ساختمان ها را کاهش می دهند.

در مقیاس شهری، پوشش‌های زیست‌اقلیمی اثر جزیره گرمایی را کاهش می‌دهند، تنوع زیستی را افزایش می‌دهند، آب طوفان را مدیریت می‌کنند و سلامت خاک را بازیابی می‌کنند. علاوه بر این، این سیستم ها بر عدالت و برابری اجتماعی از طریق بهبود سلامت روان و دسترسی به آن تاکید می کنند سرسبزی. ادغام پوشش گیاهی در ساختمان ها فضاهای سبز قابل دسترسی را فراهم می کند، محله هایی با دسترسی محدود به سبزی را به نفع خود می رساند، محیط های شهری سالم تری ایجاد می کند و نیازهای چند جامعه را به صورت مقرون به صرفه برطرف می کند.

AD: چه چیزی در ابتدا شما را به تمرکز بر روی پوشش‌های زیست‌اقلیمی و زیست‌زا جلب کرد؟ این تحقیق چگونه روی رویکرد کلی شما به طراحی معماری تأثیر گذاشته است؟

است: من در آن رشد کردم تهرانایران، در یک محیط شهری با دسترسی محدود به فضای سبز. بیش از ۲۵ سال پیش، زمانی که به بروکلین نقل مکان کردم، نیویورک، من متوجه کمبود مشابهی از پوشش گیاهی شهری شدم. در آن زمان، اکولوژی شهری یک نقطه کانونی نبود و طبیعت اغلب به عنوان چیزی خارج از محدوده شهر دیده می شد.

در طول تحصیلات تکمیلی، تمرکز من از طراحی معماری به ساختمان و عملکرد انرژی تغییر کرد. این انتقال به دلیل اشتیاق من به طبیعت در شهر، شور و شوقی را برای ادغام پوشش گیاهی در محیط های شهری برانگیخت. من وارد گیاه شدم اکولوژی بیوفیزیکی و آن را در طراحی پوشش ساختمان و عملکرد انرژی گنجانده است. این سفر همچنین به طور غیرمنتظره ای من را به درگیر شدن با علوم مواد سوق داد و رویکرد من به معماری پایدار را غنی تر کرد.

یک درک مهم تحقیق من را شکل داد: سیستم‌های زیست‌محیطی شهری و وسیع‌تر به شدت تحت فشار هستند، و ما باید تنوع زیستی را در مناطق متراکم شهری ارتقا دهیم. این درک سنگ بنای کار من شد و من را به تحقیق در مورد پاکت های زیست اقلیمی سوق داد. این پاکت ها از راه حل های گیاهی برای بهبود عملکرد ساختمان، بهبود تنوع زیستی شهری و ایجاد فضاهای زندگی سالم تر و عادلانه تر استفاده می کنند.

سلامت انسان و محیط زیست عمیقاً به هم مرتبط هستند. برای حمایت از سلامت انسان، باید از سیستم ها و اکوسیستم های طبیعی حمایت کنیم. بنابراین، طرح ها باید هم نیازهای انسانی و هم نیازهای غیرانسانی را برآورده کنند. این رویکرد تضمین می‌کند که طرح‌های معماری بهزیستی و پایداری کلی را ارتقا می‌دهند و ارتباط متقابل سلامت انسان و محیط را برجسته می‌کنند.

AD: در طول مدتی که در مرکز ساختمان‌ها و شهرهای سبز هاروارد بودید، روی پروژه مقاوم‌سازی کربن صفر کار می‌کردید. در مورد پروژه بیشتر توضیح می دهید؟ استراتژی ها و عناصر طراحی کلیدی که به موفقیت این سرمایه گذاری کمک کرد چه بود؟

است: در طول مدتی که در مرکز هاروارد برای ساختمان‌های سبز و شهرها بودم، روی تیپروژه مقاوم سازی ستاد او، HouseZero. به عنوان یکی از اولین محققان این پروژه، در حالی که دکترای مطالعات طراحی خود را در The دانشکده طراحی فارغ التحصیل هاروارد زیر نظر پروفسورهای علی ملکاوی و هالی ساموئلسون، من با تیمی از دانشجویان و کارشناسان برای توسعه استراتژی های اولیه طراحی محیطی و ارزیابی عملکرد همکاری کردم. سپس کار با معمار سابقه پروژه به اشتراک گذاشته شد، کاپوت برفی، برای اصلاح و اجرا.

HouseZero یک ساختار قاب بالونی ۱۹۲۵ را به یک آزمایشگاه زنده برای کارایی فوق العاده بازده و انرژی خالص صفر تبدیل می کند، از جمله ملاحظاتی برای کربن مجسم شده این ساختمان با تهویه ۱۰۰٪ طبیعی کار می کند و نیاز به سیستم های HVAC سنتی را از طریق یک دریچه خورشیدی و پنجره های سه جداره قابل اجرا که توسط سیستم های دستی و خودکار کنترل می شوند را از بین می برد. خودمختاری نور روز بدون استفاده از روشنایی الکتریکی در طول روز، به لطف پنجره‌ها و نورگیرهای راهبردی که بهینه‌سازی شیوه‌های خورشیدی غیرفعال هستند، به دست می‌آید. جرم حرارتی و سطوح تابشی به تنظیم دما کمک می کنند، با یک پمپ حرارتی زمین گرمایی که آب گرم شده یا خنک شده طبیعی را برای شرایط شدید از طریق طبقات تابشی هدایت می کند.

این ساختمان دارای نزدیک به ۳۰۰ حسگر است که روزانه میلیون ها نقطه داده را برای نظارت و تنظیم عملکرد در زمان واقعی جمع آوری می کند. این استراتژی ها HouseZero را به یک مدل تبدیل می کند بهره وری انرژی و پایداری، نشان دادن پتانسیل برای مقاوم سازی عمیق ساختمان های موجود برای دستیابی به صرفه جویی قابل توجه در انرژی و کربن.

AD: برخی از استراتژی‌های نوآورانه طراحی محیطی که شما شخصاً طی سال‌ها توسعه داده‌اید یا در کار خود استفاده کرده‌اید، کدامند؟

است: یکی از نوآوری های کلیدی من یک ابزار آنالوگ طراحی اولیه برای ارزیابی پاکت های زیست اقلیمی است. این ابزار قدرت خنک کنندگی کاهش تابش خورشیدی و تعرق از گونه هایی مانند انگور را ارزیابی می کند. این به طراحان کمک می کند تا با ارائه مقادیر متوسط ​​برای شش منطقه آب و هوایی، قابلیت حیات پوشش های زیست اقلیم را تعیین کنند.

علاوه بر این، من سیستم های پشتیبانی مدولار را با استفاده از پرینت سه بعدی سرامیکی با بدنه های سفالی مقرون به صرفه برای سطوح رویشی مستقل توسعه دادم. این سازه‌ها که به آب خاکستری ساختمان‌ها متصل هستند، عملکرد کلی خنک‌کننده سیستم را با بهینه‌سازی تبخیر افزایش می‌دهند. برخلاف سیستم‌های ساختمانی معمولی که ساکنان را از بیرون جدا می‌کند، این استراتژی طراحی با گسترش استفاده از تهویه طبیعی، ارتباط با طبیعت را ارتقا می‌دهد. بنابراین، جنبه‌های فضایی و تجربی برای موفقیت طراحی ضروری بودند.

پیشرفت طبیعی تحقیقات من منجر به کار با مواد بیوژنیک/ گیاهی، به ویژه آهک کنف شد. آهک کنفی که از هسته چوبی گیاه کنف صنعتی و آهک ساخته شده است، یک پرکننده عالی برای ساخت قاب چوبی است که به عنوان جرم حرارتی و عایق عمل می کند. خواص منحصر به فرد آن به آن اجازه می دهد تا دما را کاهش داده و رطوبت را کنترل کند و به طور قابل توجهی انرژی عملیاتی ساختمان ها را کاهش دهد. در حال حاضر، ما در حال بررسی فرمول‌های مختلف کنف-آهک برای بهینه‌سازی خواص حرارتی و هیدروترمال آنها برای استراتژی‌های مختلف طراحی معماری و محیطی هستیم.

AD: به نظر شما، کدام ساختار تاریخی یا معاصر به طور موثر از اصول زیست اقلیمی و زیست زایی استفاده کرده است؟

است: سه ساختار برجسته هستند که هر کدام نقطه متفاوتی را در توسعه راه‌حل‌های زیست‌اقلیمی و بیوژنیک، از تاریخی تا آینده‌نگر، نشان می‌دهند. از نظر تاریخی، پل‌های ریشه‌ای زنده مگالایا نمونه است دانش بومی در استفاده از زیرساخت های کارخانه این پل‌ها که با هدایت ریشه‌های درختان فیکوس الاستیکا ایجاد شده‌اند، مسیرهای بادوام و خودتقویت‌کننده‌ای را فراهم می‌کنند که با اکوسیستم ادغام می‌شوند، تنوع زیستی را تقویت می‌کنند و از زندگی انسانی و غیرانسانی حمایت می‌کنند.

در دوران معاصر، کار نیکلاس ویزل با BOXOM کاربرد عملی اصول زیست اقلیم را از طریق کشاورزی نساجی نشان می دهد. این رویکرد از فناوری‌های سبز عمودی در نماهای شهری برای رشد مواد غذایی، تامین سرمایش و کاهش جزایر گرمایی شهری استفاده می‌کند. این یک اقتصاد نوآورانه را با اجاره سطوح عمودی، ادغام مزایای زیست محیطی در مقیاس ساختمان و شهری معرفی می کند.

نگاه به آینده، پروژه های بابوتانیک توسط فردیناند لودویگ و دانیل شونله مرزهای معماری بیوژنیک را جابجا کنید. این سازه ها با استفاده از درختان زنده به عنوان مصالح ساختمانی، رشد گیاه شناسی را با عناصر فنی ترکیب می کنند تا ساختمان هایی پویا و خودپایدار ایجاد کنند. این رویکرد، حکمت بوم‌شناختی سنتی را با فن‌آوری مدرن، با هدف استانداردسازی استفاده از سیستم‌های زنده در معماری شهری برای افزایش پایداری و انعطاف‌پذیری، پیوند می‌دهد.

این نمونه ها ادغام در حال تکامل اصول زیست اقلیمی و بیوژنیک را برجسته می کنند و مزایای متنوع آنها را از خرد بومی تا کاربردهای معاصر و نوآوری های آینده نشان می دهند.

AD: تکامل معماری غیرفعال را در دهه آینده چگونه تصور می کنید؟

است: تفاوت اصلی که در اینجا باید به آن اشاره کرد این است که طراحی غیرفعال با طراحی بیوژنیک یا زیست اقلیم یکسان نیست. معماری غیرفعال به طور سنتی بر کاهش مصرف انرژی از طریق استراتژی های طراحی تمرکز دارد. در مقابل، طراحی بیوژنیک و زیست اقلیمی بر ادغام مواد گیاهی برای مزایای زیست محیطی گسترده تر، از جمله صرفه جویی در انرژی، تاکید دارد.

قوانین محلی، مانند LL97 نیویورک، کربن عملیاتی را محدود می کند و به زودی به کربن تجسم یافته می پردازد. این تغییر مستلزم استفاده از موادی است که محصولات جانبی سایر صنایع هستند. با این حال، هیچ زیست ماده جهانی وجود ندارد. معماران باید اقتصاد محلی را کشف کنند و از تفکر سطح سیستم برای شناسایی مناسب ترین مواد گیاهی در منطقه خود استفاده کنند. مواد با رشد سریع مانند کاه، کنف و بامبو می توانند کربن را در اجزای ساختمانی با عمر طولانی ذخیره کنند. برای معماران، این به معنای پذیرش و کاوش مواد گیاهی و شناسایی منابع محلی برای بهره‌برداری از مزایای اقتصادی و زیست‌محیطی آنهاست.

در نهایت، ساختمان ها به عنوان موجودیت های پویا با مزایای زیست محیطی محلی و جهانی درک خواهند شد. ادغام مواد بیوژنیک و طرح‌های نوآورانه تغییرات آب و هوایی را مورد توجه قرار می‌دهد و محیط‌های شهری پایدار و انعطاف‌پذیر ایجاد می‌کند. یک مثال موفق، استفاده از کنف-آهک در ساخت و ساز است که در کاهش کربن عملیاتی و تجسمی نویدبخش است. این رویکرد کل نگر سلامت انسان و محیط زیست را در اولویت قرار می دهد و با در نظر گرفتن تفکر سطح سیستم برای تضمین سلامت محیط زیست و انسان، استاندارد جدیدی را برای معماری آینده تعیین می کند.

این مقاله بخشی از ArchDaily Topics: Passive Architecture است. هر ماه یک موضوع را از طریق مقالات، مصاحبه ها، اخبار و پروژه های معماری به طور عمیق بررسی می کنیم. از شما دعوت می کنیم تا در مورد آن بیشتر بدانید موضوعات ArchDaily ما. و مانند همیشه، در ArchDaily از مشارکت خوانندگان خود استقبال می کنیم. اگر می خواهید مقاله یا پروژه ای ارسال کنید، با ما تماس بگیرید.