به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، انرژی باد که قرنها در آسیابهای بادی و سپس در مزارع عظیم توربینهای خارج از شهرها مورد استفاده قرار میگرفت، اکنون راه خود را به قلب بافتهای شهری باز کرده است. پیشرفتهای فناورانه و درک دقیقتر رفتار جریان هوا در اطراف ساختمانها باعث شده است معماران و مهندسان بتوانند از پتانسیل باد در ارتفاعات شهری بهره ببرند و آن را به منبعی مکمل برای تولید برق در محل مصرف تبدیل کنند.
در این رویکرد که با عنوان «توربینهای بادی یکپارچه با ساختمان» شناخته میشود، تولید انرژی بخشی از هویت معماری سازه است. نمونه شاخص این جریان، برجهای مرکز تجارت جهانی بحرین است که با سه توربین بادی بزرگ در میان دو برج خود، نشان داد باد میتواند نهتنها منبع انرژی، بلکه عنصری زیباشناختی در طراحی شهری باشد. در چین نیز برج پرل ریور در گوانگژو با طراحی آیرودینامیک خود، بادهای غالب را به درون کانالهایی هدایت میکند که توربینها در آن نصب شدهاند و بدین ترتیب راندمان تولید انرژی بهطور قابلتوجهی افزایش مییابد.
برخلاف مزارع بادی سنتی که به فضاهای باز و بادهای یکنواخت متکی هستند، استفاده از انرژی باد در شهرها نیازمند راهکارهای متفاوتی است. جریان هوا در محیطهای شهری به دلیل وجود ساختمانها، خیابانها و موانع متعدد، پیچیده و متغیر است. به همین دلیل، مهندسان از طراحیهای هوشمندانهای مانند شکلدهی خاص نماها، ایجاد شکافها و دهلیزهای هدایتکننده باد و نصب توربینهای عمودی کوچک بر روی بامها و نماها استفاده میکنند تا از همین آشفتگی جریان هوا، انرژی استخراج شود.
در سالهای اخیر، فناوریهای نوظهوری نیز وارد این عرصه شدهاند. سیستمهای بدون پره و مبدلهای بادی کمصدا که لرزش و آلودگی صوتی کمتری ایجاد میکنند، امکان استفاده از انرژی باد را در ساختمانهای مسکونی و اداری فراهم کردهاند؛ جایی که ملاحظات آسایش ساکنان اهمیت بالایی دارد. همزمان، پژوهشهای دانشگاهی نشان میدهد تعامل بین باد و سطوح ساختمانی میتواند بهگونهای طراحی شود که سرعت باد در نقاط خاص افزایش یابد و تولید برق را بهینه کند.
کاربرد انرژی بادی در ساختمانها مزایای متعددی به همراه دارد. این فناوری میتواند بخشی از برق مصرفی سازه را در محل تولید کند، هزینههای انرژی را کاهش دهد و وابستگی به شبکههای برق مرکزی را کم کند. علاوه بر این، نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانهای دارد و به ساختمانها کمک میکند استانداردهای بینالمللی پایداری و گواهیهای زیستمحیطی را کسب کنند. با این حال، چالشهایی همچنان پابرجاست؛ از جمله نوسان شدید سرعت باد در شهرها، نیاز به طراحی دقیق سازه برای جلوگیری از ارتعاشات، و لزوم توجیه اقتصادی پروژهها در مقایسه با منابع تجدیدپذیر دیگر مانند انرژی خورشیدی.
با وجود این محدودیتها، روند جهانی نشان میدهد آینده معماری شهری به سمت ترکیب هوشمند منابع انرژی پیش میرود. بسیاری از پروژههای جدید، انرژی بادی را در کنار پنلهای خورشیدی و سیستمهای ذخیرهسازی به کار میگیرند تا تولید برق در ساعات مختلف شبانهروز متعادل شود. در چنین چشماندازی، ساختمانها نهتنها مصرفکننده، بلکه تولیدکننده فعال انرژی خواهند بود.
بهرهگیری از باد در معماری شهری نشاندهنده تغییری عمیق در نگاه به شهر و ساختمان است؛ نگاهی که سازهها را جزئی از اکوسیستم انرژی میداند. اگر این مسیر با سیاستگذاریهای حمایتی و توسعه فناوری ادامه یابد، باد میتواند به یکی از بازیگران کلیدی در تأمین انرژی پاک شهرهای آینده تبدیل شود.
در رقابت جهانی برای دستیابی به انرژیهای پاک، برخی شهرها پا را فراتر از راهکارهای مرسوم گذاشتهاند و طبیعت را مستقیماً وارد منطق طراحی ساختمانها کردهاند. در این میان، منامه پایتخت بحرین بهعنوان شهری شناخته میشود که خلاقانهترین استفاده معماری از باد را در دل سازههای شهری خود به نمایش گذاشته و الگوی تازهای برای آینده معماری پایدار ارائه کرده است.
منامه؛ شهری که باد را به عنصر خلاق معماری تبدیل کرد
استفاده از انرژی باد در ساختمانها معمولاً به نصب توربینهای کوچک روی بامها یا نماها محدود میشود؛ رویکردی که هرچند کاربردی است، اما کمتر بهعنوان یک ایده معماری شناخته میشود. منامه این قاعده را تغییر داد. با ساخت «مرکز تجارت جهانی بحرین»، این شهر نشان داد که باد میتواند نه یک فناوری جانبی، بلکه هسته اصلی طراحی یک ساختمان بلندمرتبه باشد.
این مجموعه که از دو برج دوقلو تشکیل شده، بهگونهای طراحی شده است که شکل، جهتگیری و فاصله میان برجها همگی در خدمت هدایت و تقویت جریان باد قرار گیرد. سه توربین بادی بزرگ بهصورت معلق در میان دو برج نصب شدهاند؛ توربینهایی که نه روی بام و نه در حاشیه، بلکه در قلب سازه جای گرفتهاند. طراحی آیرودینامیک برجها باعث میشود بادهای غالب خلیج فارس هنگام عبور از میان آنها شتاب بگیرند و با قدرت بیشتری پرههای توربینها را به حرکت درآورند.
آنچه منامه را از دیگر شهرها متمایز میکند، صرفاً استفاده از توربینهای بادی نیست، بلکه نگاه مفهومی به انرژی است. در این پروژه، ساختمان خود بهمثابه یک «ماشین باد» عمل میکند. معماری نهتنها مصرفکننده انرژی نیست، بلکه بهطور فعال در تولید آن مشارکت دارد. این رویکرد، در زمان ساخت پروژه، برای نخستینبار در مقیاس یک آسمانخراش اجرا شد و توجه معماران و مهندسان سراسر جهان را به خود جلب کرد.
در مقایسه، شهرهایی مانند لندن یا کپنهاگ نیز از راهکارهای بادی در ساختمانها بهره میبرند، اما اغلب این سیستمها بهصورت افزوده و مستقل از طراحی اصلی سازه اجرا میشوند. حتی در شهرهایی مانند گوانگژوی چین که برجهای پیشرفتهای با کانالهای داخلی باد ساخته شدهاند، توربینها معمولاً از دید پنهان هستند و نقش نمادین کمتری دارند. در منامه، باد نهتنها منبع انرژی، بلکه بخشی از هویت بصری و پیام معماری ساختمان است.
مرکز تجارت جهانی بحرین توانسته بخشی از برق مورد نیاز خود را از طریق همین توربینها تأمین کند و همزمان به نمادی از تعهد شهری به توسعه پایدار تبدیل شود. این پروژه نشان داد که در مناطق شهری با محدودیت فضا، میتوان با تکیه بر خلاقیت طراحی و شناخت دقیق اقلیم، از انرژیهای تجدیدپذیر بهصورت مؤثر استفاده کرد.
تأثیر این تجربه فراتر از مرزهای بحرین بوده است. پس از آن، مفهوم «توربینهای بادی یکپارچه با ساختمان» وارد ادبیات معماری و مهندسی شد و پژوهشها و پروژههای متعددی در سراسر جهان به دنبال بازآفرینی یا توسعه این ایده شکل گرفت. بسیاری از طرحهای امروزی، الهامگرفته از همین نگاه هستند که ساختمان را بخشی از زیرساخت انرژی شهر میداند.
منامه را میتوان شهری دانست که بیش از هر جای دیگر، باد را به شکلی خلاقانه وارد معماری کرده است؛ شهری که ثابت کرد تعامل هوشمندانه میان طبیعت و سازههای انسانی میتواند هم به تولید انرژی پاک بینجامد و هم چهرهای نو به افق شهری ببخشد. این تجربه امروز بیش از گذشته اهمیت یافته است، زیرا شهرهای آینده برای بقا ناگزیرند ساختمانهایی بسازند که نه در تقابل با طبیعت، بلکه در هماهنگی کامل با آن عمل کنند.
گوانگژو؛ شهری که باد را به قلب آسمانخراشها برد
گوانگژو بهعنوان یکی از مراکز اقتصادی و شهری چین، سالهاست با چالش مصرف بالای انرژی و تراکم شدید ساختمانی روبهرو است. همین محدودیتها معماران و مهندسان را به سوی راهکارهایی سوق داده که در آن ساختمانها نهتنها مصرفکننده، بلکه بخشی از سیستم تولید انرژی شهر باشند. نماد اصلی این نگرش، برج «پرل ریور» است؛ آسمانخراشی که از نخستین مراحل طراحی، بر پایه تحلیل علمی جریان باد شکل گرفت.
در این برج، باد نه نیرویی مزاحم، بلکه عنصری هدایتشده و مهار شده است. شکل منحنی نما و حفرههای بزرگ تعبیهشده در بدنه ساختمان، حاصل مطالعات پیشرفته دینامیک سیالات محاسباتی است که نشان میدهد جریان هوا در چه نقاطی بیشترین پتانسیل انرژی را دارد. باد پس از برخورد با برج، بهطور طبیعی به درون این دهانهها هدایت میشود و با افزایش سرعت، به توربینهایی میرسد که در دل سازه جای گرفتهاند. به این ترتیب، انرژی بادی بدون نیاز به توربینهای نمایان یا سازههای الحاقی، مستقیماً در ساختار ساختمان تولید میشود.
نکته متمایز در تجربه گوانگژو، نگاه یکپارچه به انرژی است. در برج پرل ریور، باد تنها یکی از اجزای یک سیستم پیچیده و هماهنگ به شمار میرود. این برج همزمان از پنلهای خورشیدی، سایهبانهای هوشمند، تهویه طبیعی و پوستههای با کارایی حرارتی بالا بهره میبرد تا مصرف انرژی به حداقل برسد. در چنین سیستمی، تولید برق بادی در کنار کاهش تقاضا معنا پیدا میکند و هدف نهایی، نزدیک شدن به ساختمانهای کممصرف یا حتی نزدیک به صفر انرژی است.
برخلاف برخی پروژههای نمادین که توربینهای بادی را بهعنوان عنصر بصری برجسته میکنند، در گوانگژو تولید انرژی بادی تقریباً از دید پنهان است. این انتخاب آگاهانه، پاسخی به شرایط شهری پرتراکم و حساسیتهای مربوط به منظر، صدا و ایمنی است. در اینجا، باد به زیرساخت تبدیل شده؛ بخشی از عملکرد فنی ساختمان که بدون جلب توجه، وظیفه خود را انجام میدهد.
این رویکرد مهندسیمحور تأثیر گستردهای بر معماری معاصر گذاشته است. پس از برج پرل ریور، بسیاری از پروژههای بلندمرتبه در آسیا و دیگر نقاط جهان از ایده هدایت و تقویت جریان باد درون ساختمان الهام گرفتهاند. گوانگژو نشان داد که حتی در شهرهایی با فضای محدود و تراکم بالا نیز میتوان از انرژیهای تجدیدپذیر بهطور مؤثر بهره برد، مشروط بر آنکه طراحی بر پایه علم و شناخت دقیق اقلیم انجام شود.
البته این مدل بدون چالش نیست. هزینههای اولیه بالا، نیاز به فناوریهای پیشرفته و وابستگی عملکرد سیستم به شرایط باد محلی، از جمله محدودیتهای آن به شمار میرود. با این حال، تجربه گوانگژو ثابت کرده است که آینده معماری شهری در گروی نگاه سیستمی به انرژی است؛ نگاهی که ساختمان را نه صرفاً یک سازه، بلکه یک واحد فعال در شبکه انرژی شهر میبیند.
اگر منامه با برجهای بادی خود باد را به نمادی آشکار از پایداری تبدیل کرد، گوانگژو نشان داد که خلاقیت میتواند در سکوت و پشت دیوارها نیز شکل بگیرد. این شهر با مهار نامرئی باد در دل آسمانخراشها، گامی مهم در مسیر شهرهای هوشمند و کمکربن آینده برداشته است؛ مسیری که بهنظر میرسد بهزودی به یکی از جریانهای اصلی معماری جهان تبدیل شود.
نظر شما