هذه المقالة جزء من قسم التصميم الخاص لدينا حول الأسطح المبتكرة في الهندسة المعمارية والديكورات الداخلية والمنتجات.
في قائمة أشرار المناخ، تتفوق الهندسة المعمارية على الكثيرين. وتمثل صناعات البناء والتشييد نحو 37 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في جميع أنحاء العالم، وفقا لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة. ثلاثة من مواد البناء الأكثر استخدامًا – الخرسانة والصلب والألمنيوم – تولد ما يقرب من ربع إجمالي إنتاج الكربون.
ولكن هناك تقدم. يتوسع استخدام المواد العضوية المتجددة مثل الخشب والقنب والخيزران. يتم دمج النباتات والأشجار الممتصة للكربون على نطاق أوسع في التصميم المعماري. وحتى الخرسانة بدأت تفقد وصمة عارها مع تطوير أصناف منخفضة الكربون.
يتبنى المهندسون المعماريون الذين يهتمون بالاستدامة هذه المواد في المباني التي لا تعتبر أكثر حساسية للبيئة فحسب، بل تبدو أيضًا مختلفة عن الصناديق الخرسانية والفولاذية الحديثة.
أحد أقوى رموز ثورة المباني الخضراء – في الخيال العام على الأقل – هو المبنى الشاهق المغطى بالنباتات. يمكن العثور على تصاميم المباني المكسوة بالنباتات في ملفات المهندسين المعماريين العالميين مثل جان نوفيل، ونورمان فوستر، ولينا غوتمه، وتوماس هيذرويك، وكينغو كوما، على سبيل المثال لا الحصر.
ومع ذلك، لم يقم أحد بتشجيع هذا النوع من البناء أكثر من المهندس المعماري ميلانو ستيفانو بويري، الذي أطلق على إبداعاته اسم “الغابات العمودية”.
تم افتتاح الغابة العمودية الأصلية – زوج من الأبراج السكنية بواجهات تضم حوالي 800 شجرة و5000 شجيرة و15000 نبتة – في ميلانو في عام 2014. ومنذ ذلك الحين، أكمل السيد بويري نحو عشرة نماذج أخرى، كان آخرها في هوانجانج بالصين، وفي الصين. مدينة ايندهوفن الهولندية.
وقال السيد بويري: «ما فعلناه هو استخدام النباتات، ليس كزينة، ولكن باعتبارها «نوعًا من الجلد البيولوجي». تظلل المساحات الخضراء وتبرد، وتنظم الرطوبة وتمتص ثاني أكسيد الكربون والتلوث. كما أنه بمثابة موطن للطيور والحشرات ويخلق اتصالًا مباشرًا وفوريًا بين السكان والطبيعة.
وقال السيد بويري، الذي لديه مشاريع مستقبلية – بعضها قرى بأكملها – في مراحل مختلفة من التطوير في مواقع بما في ذلك القاهرة ودبي ومنتجع كانكون المكسيكي، إن المباني “تتطور وتتغير دائمًا مع الفصول”.
وقد رفض بعض النقاد مفهوم الغابة العمودية باعتباره غسيلًا أخضر أو زينة صديقة للبيئة، بحجة أن الفوائد البيئية يتم إبطالها بسبب الخرسانة والفولاذ كثيف الكربون المطلوب للحفاظ على وزن الأشجار والنباتات. وقال السيد بويري إن الدراسات التي أجرتها شركة Arup الهندسية وجدت زيادة بنسبة 1 بالمائة فقط في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة ببناء مباني الغابة العمودية. وأضاف أن شركته تستخدم الآن عادةً الألواح الخرسانية الجاهزة، وأنها تتطلع إلى البناء بالخشب، حيثما كان ذلك مناسبًا، لتقليل انبعاثات الكربون.
ويعترف السيد بويري بالأثر البيئي المحدود للمباني الفردية، لكنه أكد على أهمية ربط “المناطق الساخنة للتنوع البيولوجي بشبكة من الأنظمة الخضراء الأخرى”. ويتخيل أنه في المستقبل قد تكون هناك مدن غابات “بالتأكيد”.
إحدى المدن التي تتخذ خطوات في هذا الاتجاه هي سنغافورة. أنتجت السياسات التي تهدف إلى جلب الطبيعة إلى المركز الحضري في سنغافورة مشهدًا للمدينة تتخلله المباني التي تشتمل على مساحات خضراء واسعة، بما في ذلك العديد من المباني التي أنشأتها الشركة المحلية WOHA.
من بين أشهر تصميمات WOHA فندق Pan Pacific Orchard الذي تم الانتهاء منه مؤخرًا، مع شرفات حدائقه الواسعة التي تفيض بالمزارع، وفندق Oasia Hotel Downtown، وهو برج مكون من 30 طابقًا محاطًا بشبكة شبكية حمراء متشابكة مع ما يقرب من عشرين نوعًا من الزاحف. فاينز.
وقال وونغ مون سوم، المؤسس المشارك لـ WOHA: “إن واجهة المعيشة القابلة للاختراق هي جزء من الاستراتيجيات السلبية التي قمنا بتنفيذها لتبريد المبنى، وخفض استهلاك الطاقة وإنشاء مساحة حيوية مريحة”. وقال إن الدراسات أظهرت أن الجزء الخارجي أكثر برودة بما يصل إلى 68 درجة فهرنهايت من الهياكل ذات الجدران الزجاجية القريبة. ومن الممكن أن يساعد ضخ المساحات الخضراء على نطاق واسع في إصلاح ما يسمى بالجزر الحرارية الحضرية التي نشأت عن مساحات من الأسفلت والخرسانة والزجاج والفولاذ.
ويشكل تأثير الجزيرة الحرارية مشكلة شائعة في المدن الكبرى في آسيا، حيث أدى التطور السريع إلى محو العديد من آثار الطبيعة. في مدينة تشنغدو بالصين، التي تعمل الآن على إضافة مساحات للمنتزهات وتشجيع المساحات الخضراء الحضرية، يعمل ويني ماس، الشريك المؤسس لشركة MVRDV في روتردام، على بناء برج مكاتب بارتفاع 500 قدم مع حدائق ذات شرفات تتدفق من سطح مليء بالغابات على طول الطريق. على الأرض.
وقال عن التصميم الذي يتضمن سياجًا منحوتًا من شبكة معدنية حول المزارع لتخفيف الأمطار والرياح التي قد تكون ضارة: “هذا هو أحد الأبراج الشاهقة الأولى التي تحتوي على مساحة خارجية يمكن المشي فيها ومترابطة”. “على ارتفاع 150 مترًا، يمكن للرياح أن تجففهم أو تقتلهم”.
كارلو راتي، المهندس المعماري الإيطالي ومدير مختبر Senseable City Lab في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، والذي تم اختياره للإشراف على بينالي البندقية للهندسة المعمارية في عام 2025، يأخذ المباني الشاهقة المكسوة بالخضرة في اتجاه آخر. فقبل بضعة أعوام، كشف النقاب عن مقترح لإنشاء ما وصفه بأول “مكشطة زراعية” في العالم في شنتشن بالصين.
سيتم تغليف المبنى المكون من 51 طابقًا، والذي يطلق عليه اسم برج جيان مو، بمزرعة عمودية للزراعة المائية. وقدر السيد راتي أن خطته يمكن أن تنتج ما يكفي من الإنتاج سنويًا لإطعام 40 ألف شخص. يعمل الاستوديو الخاص به في تورينو على نماذج أولية للواجهة.
وقال السيد راتي: “في هذه اللحظة الحرجة، ما نقوم به نحن المعماريون مهم أكثر من أي وقت مضى”. “كل كيلووات ساعة من الطاقة الشمسية، وكل وحدة سكنية خالية من الكربون، وكل سعر حراري من الخضروات ذات المصادر المستدامة سوف تتضاعف عبر التاريخ.”
هناك أداة أخرى لتحقيق مباني خالية من الكربون وهي واحدة من أقدم مواد البناء وأكثرها شيوعًا: الخشب. نظرًا لقيمته في عزل ثاني أكسيد الكربون وإبعاده عن الغلاف الجوي لعقود، إن لم يكن لقرون، يتم الآن تصميم الخشب على نطاق واسع لتحويله إلى مكونات مما يسمى بالأخشاب الكتلية، المصنوعة من طبقات مضغوطة مقاومة للحريق.
ومن بين المباني الخشبية التي أنجزتها مجموعة Bjarke Ingels Group ومقرها نيويورك، والمعروفة أيضًا باسم BIG، منشأة إنتاج جديدة لشركة الأثاث النرويجية Vestre – “المصنع الأكثر صداقة للبيئة في العالم”، كما يقول السيد إنجلز، الذي وصفها دانيش – في غابة بالقرب من ماغنور بالنرويج.
يعلو المبنى ذو الشكل النجمي سقف أخضر وألواح شمسية تعزز كفاءته في استخدام الطاقة. قال المهندس المعماري: “إنه مصنع مذهل للغاية للعمل فيه بسبب دفء جميع الأخشاب وملمسها”. وأشار إلى أن الخشب من مصادر محلية كان له رائحة جذابة.
جين جانج هي مهندسة معمارية أخرى مهتمة بالخشب. أكملت شركتها ستوديو جانج، ومقرها شيكاغو، مبنى أكاديميًا وسكنًا للطلاب لكلية كريسج في سانتا كروز، كاليفورنيا. وتمتد المباني السكنية ذات الإطارات الخشبية الملتفة بلطف في موقع الغابات الكثيفة، وتحاكي واجهاتها الخارجية الخشبية أشجار الخشب الأحمر المحيطة بها. . ووصفت السيدة جانج الخيارات المادية بأنها “استجابة بيئية وشاعرية لبيئة كريسج المذهلة”.
يتم تحقيق تأثير مثير بنفس القدر، في سياق مختلف تمامًا، في المحطة الجديدة لمطار كيمبيجودا الدولي، في بنغالور، الهند، والتي صممتها شركة سكيدمور، أوينجز آند ميريل، أو SOM، ومقرها في شيكاغو. قال بيتر ليفكوفيتس، مدير شركة SOM، إن المحطة، التي تم تصميمها على أنها “نموذج للتنمية المستدامة ولكن أيضًا كتجربة جديدة تتعلق بالاتصال بالطبيعة”، تتميز باستخدامها للخيزران المصمم هندسيًا، والذي يكسو الأعمدة ويتم وضعه في طبقات في مساحات شبكية عبر سقف. يشتمل التصميم أيضًا على نباتات معلقة وجدران مورقة من المساحات الخضراء والميزات المائية.
وقال ليفكوفيتس: «كانت الفكرة هي إنشاء مبنى يشبه جناح الحديقة تقريبًا، مع الانفتاح وخصائص الضوء المفلتر». وكانت هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها شركته التي يبلغ عمرها 88 عامًا الخيزران، وهو مادة مستدامة ومتجددة للغاية بسبب نموها السريع.
يتجه المهندسون المعماريون أيضًا إلى مواد طبيعية أخرى تعمل على عزل الكربون، مثل القنب والكتان والأعشاب البحرية. استخدمت شركة هينينج لارسن، وهي شركة دولية مقرها في كوبنهاجن، القصب مؤخرًا لإنشاء أول واجهة من القش على الإطلاق لمدرسة ابتدائية جديدة في جنوب الدنمارك.
وقال جاكوب سترومان أندرسن، الذي يقود شركة هينينج لارسن، إن اختيار القش، الذي يمنح الجزء الخارجي للمبنى ملمسًا عضويًا أشعثًا قليلاً، مستوحى من التقاليد المحلية المتمثلة في استخدام القمح ككسوة للواجهات.‘س فريق الاستدامة والابتكار. وأضاف أن كل شيء يتعلق بتصميم المبنى على شكل حدوة حصان كان يهدف إلى “تعزيز الروابط بين الفصل الدراسي والطبيعة”، بما في ذلك السقف الأخضر الذي يمكن المشي فيه والذي ينحدر ويندمج مع المناظر الطبيعية في كلا الطرفين.
يتم أيضًا دمج الألياف العضوية في مواد مركبة مثل القنبكريت أو خلطها في ألواح الراتنج الحيوي التي تتميز بالمتانة الكافية لبناء واجهات المباني. ويُنظر إلى هذه الأنواع من المواد باعتبارها ضرورية في السباق نحو مباني أكثر استدامة، وكذلك الطوب المعاد تدويره والخرسانة منخفضة الكربون، وكلاهما أصبح يستخدم على نطاق أوسع. يقوم الباحثون أيضًا بتجربة إضافة الطحالب الممتصة للكربون إلى الخرسانة للحصول على خلائط ذات انبعاثات صافية صفرية أو حتى سلبية.
وقالت ياسمين كولوغلو، التي تقود مجموعة العمل المناخي التابعة لـ SOM: “لا يمكننا الاعتماد ببساطة على المواد الطبيعية، لأنه لا يوجد ما يكفي من الأخشاب والخيزران لبناء المخزون الكامل من المباني التي نحتاجها”. “لا يمكننا الاستمرار في البناء بالطريقة التي نحن عليها، ولكن ليس هناك حل سحري واحد. يجب أن يكون تتويجًا لأكثر من 30 استراتيجية مختلفة حتى نتمكن من الوصول إلى هناك.
