علت گرایش به معماری شناور در دنیای مدرن
گرمایش جهانی و رشد بیرویه جمعیت در جهان طی دهههای اخیر سبب شدهاند مخاطرات زیستمحیطی گوناگون به وجود آیند. برای مثال، بالا رفتن سطح آب اقیانوسها و محدودیت منابع زیستی، میتواند در آینده نزدیک، مشکل مسکن برای انسانها ایجاد کند. معماری شناور (Floating Architecture) بهعنوان راهکاری هوشمندانه برای حل مشکلات اینچنینی مطرح شد. در این سبک از معماری، روش های ساخت ویژهای به کار میروند که امکان شناورسازی خانه روی آب را ممکن میسازند. در عینحال، فضایی راحت و تعامل محور برای ساکنان فراهم میآورند.
این سبک از معماری همچنین میتواند راهحلی عالی برای حل مشکل کمبود زمین در خشکی برای ساختمانسازی باشد. حتی اثرات مخرب زیستمحیطی ناشی از ساختمانسازی در خشکی را کاهش میدهد.
دانش معماری شناور
معماران در این سبک از ترفندهای گوناگون بهره میگیرند تا نگرانیها درباره پایداری ساختمان روی آب را برطرف سازند. برای مثال، از دانش مخصوصی به نام دانش شناورسازی استفاده میکنند. البته مهم ترین اصل در طراحی شناور، همان قانون ارشمیدس است. این قانون میگوید نیروی وارده بر هر شیء شناور در سیالات و مواد مایع، برابر است با وزن آن میزان مایعی که شیء جایش را در سیال میگیرد. جهت این نیرو نیز بهطرف بالا و بهسوی مرکز جرم شیء شناور خواهد بود.
تاریخچه معماری شناور
این سبک معماری نیز مانند بیشتر پدیدههای معماری، دستکم چندین دهه قدمت دارد. البته نخستین شواهد از آن به حدود ۴۸۰ سال پیش از میلاد مسیح و زمان خشایارشاه هخامنشی برمیگردد. این شاه پارسی دو جفت پل شناور را روی قایقها ساخته بود. زیرا میخواست ارتشش از تنگه هِلِسپُنتُس یا تنگه چاناق قلعه کنونی بگذارند.
در طول تاریخ، تقریبا در تمامی قارهها، حالاتی از ساخت و ساز شناور را انجام دادهاند. البته تکنیکهای مورداستفاده با توجه به شرایط مکانی و زمانی گوناگون، متفاوت بودهاند. با این حال، قاره آسیا از نظر تاریخ معماری شناور بیشتر شهرت دارد. زیرا مردم آسیا بیشتر عادت داشتهاند مدت طولانی در قایق زندگی کنند. به همین دلیل، در طول زمان قایقهایشان را توسعه دادند و به خانههای شناور تبدیل کردند. برای مثال، امروزه میتوان اثراتی از آنها را در نواحی ساحلی پر از گردشگر هند مانند کرالا و گوآ یافت.
مهم ترین اصول معماری شناور (Floating Architecture)
یکی از مشهورترین نظریهپردازان در حوزه طراحی شناور، آقای شهریار حبیبی است. ایشان مقالهای تحت عنوان «فرصتهای ساخت شناور برای توسعه پایدار در آینده و افزایش بهرهوری انرژی» نوشتهاند. در این مقاله، بر اهمیت تحلیل و طراحی ساختمان های شناور با توجه به شاخصهای پایداری زیستمحیطی تاکید شده است. طبق نظر نویسنده، چندین مورد اصول و چارچوب باید هنگام توسعه معیارهای طراحی برای ساختمان های شناور لحاظ شوند. این موارد شامل اثرات احساسی و روانی ناشی از زندگی انسان در محیط آبی نیز میشوند.
1. دسترسی
ساختمانهایی که روی آب بنا میشوند، باید به ساحل دسترسی آسان داشته باشند. تنها در این صورت است که افراد علاقهمند، توانایی خرید مسکن روی آب و سکونت در آن را خواهند داشت.
2. سیستم شناور
ساختمان های شناور باید به یک سیستم شناور مجهز باشند. این سیستم باید بتواند از آنها در برابر شدیدترین بارهای وارده ناشی از شرایط محیطی محافظت کند. همچنین باید میزان پایداری کافی در ساختار ساختمان فراهم آورد. یعنی ساکنان بتوانند زندگی معمولی خود را در ساختمان بگذرانند و از تمامی امکانات آن بهراحتی استفاده کنند. همچنین ضربات وارده از سوی محیط نتوانند روند زندگی را مختل سازند.
3. حداقل عمق آب
لازم است عمق کافی از آب زیر ساختمان باشد تا از به گل نشستن ساختمان جلوگیری شود.
.jpg)
4. مواد و مصالح
مواد و مصالح بهکاررفته در خود ساختمان یا مواد استفادهشده در وسایل بست آن، باید با شرایط محیط آبی همخوانی داشته باشند. این مواد و وسایل باید بهآسانی قابلکنترل یا تغییر نیز باشند.
5. تجهیزات ایمنی و آتش زدایی
تجهیزات ایمنی در ساختمان های مبتنی بر معماری شناور باید برای استفاده دریا مناسبسازی شده باشند. همچنین لوازم پیشگیری از آتشسوزیهای احتمالی باید نصب شوند.
6. طناب مهار
طنابهای مهار به اتصالهای عرشه کف دریا از یک سو و دیگر نقاط اتصال مانند میل مهار، حلقهها و گوهها در ساختمان متصل میشوند. همچنین سیستم شناورسازی، سازه نگهدارنده ساختمان شناور و وسایل حمل و نقل آبی متصل به ساختمان یا به طناب مهار باید ویژگیهای خاصی داشته باشند. اینها باید بتوانند فشار جانبی وارده از سوی بدترین شرایط محیطی را به کمک طناب مهار و تجهیزات مشابه تاب آورند.
7 مورد از مزایای معماری شناور
این سبک معماری میتواند مزایای فراوانی داشته باشد که کمی بالاتر به برخی از آنها اشاره شد. همچنین سازههای شناور را میتوان روی هر نوع زمینی ساخت، زیرا اصلا وابسته به کیفیت زمین خشک نیستند. با این روش همچنین میتوان مسکنسازی را در مناطقی که خشکی زمینشان ناپایدار است یا سیلخیز هستند انجام داد. البته مزایای معماری شناور فراتر از اینها هستند.
1. حمل و نقل ساده و ارزان
حمل سازههای شناور به روش حمل و نقل آبی، هزینه کمتری نسبت به بسیاری از روش های حمل و نقل زمینی دارد. ضمنا به هیچوجه از پیچیدگیهای دیگر روش های حمل برخوردار نیست. حمل و نقل دریایی آسان و سریع انجام میپذیرد.
2. صرفهجویی در هزینه ساخت
به دلیل حذف برخی از اجزای ساختمانی گرانقیمت در ساختمان های شناور، بهطور کلی هزینه های ساخت شناور پایین میآید. همچنین نصب سازههای موردنیاز حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد ارزانتر از سازههای معمولی هزینه دارد.
3. اثرات مخرب کمتر روی اکوسیستم
فعالیتهای ساخت و ساز معمولا اثرات مخربی را روی محیطزیست، جنگلها و حیاتوحش میگذارند. این اثرات میتوانند روی اکوسیستم یا چرخه زیستی در منطقه پیرامون ساختمان نیز اثرگذار باشند. اما ساختمان های شناور، برخلاف ساختمان های معمولی، کمترین اثرات مخرب را در بر دارند.
4. مقاومت در برابر زمینلرزه
ساختمانهایی که در خشکی ساخته میشوند، آسیبهای جدی از زمینلرزههای شدید خواهند دید. اما نیروی مخرب زمینلرزه هرگز نمیتواند بهطور مستقیم به ساختمان های شناور ضربه بزند. زیرا آب زیر ساختمان میتواند ضربه لرزش زمین را بگیرد.
5. ساخت سریع و بیصدا
بیشتر اجزای ساختمانی در معماری شناور از جنس فولاد یا چوب هستند یا به روش معماری پیشساخته تولید میشوند. یعنی ابتدا در کارخانه تولید میشوند و سپس به محل منتقل خواهند شد. به همین دلیل، زمان ساخت آنها حدود نصف زمان ساختمانهای معمولی است. همچنین به دلیل محیط آبی، ساخت و ساز پرسروصدا و حجیمی ندارند که برای محیط پیرامون مزاحمت ایجاد کند. همچنین مانند ساختوساز های معمولی، در وسط شهر نیست که ترافیک خودروها را مختل سازد. ساختمانهای آبی تماما در کارخانه تولید و سپس در منطقه آبی موردنظر نصب میشوند. یا ساخت آنها تماما در یک محیط آبی یا خشکی دورافتادهتر صورت میگیرد و سپس به محل موردنظر منتقل خواهد شد.
6. کاهش نیاز به تخریب جنگلها
افزایش جمعیت سبب میشود به ساختمانسازی بیشتر روی خشکی نیاز باشد. اگر زمینهای غیر جنگلی برای جمعیت متقاضی مسکن کافی نباشند، آنگاه بهناچار جنگلها تخریب میشوند و بهجای آنها مسکنسازی صورت میگیرد. اما با ساخت و ساز روی آب، دیگر نیازی به تخریب جنگلها که ششهای زمین هستند، نخواهد بود.
7. زیبایی ساختمان های شناور
زندگی در خانههای روی آب، همیشه جزء رویاهای انسان بوده است. زیرا محیطهای آبی بسیار دلچسب هستند و زیباییهای خاصی نسبت به زندگی در خشکی دارند. همچنین میتوان خلاقیتهای فراوانی در چارچوب اصول طراحی در معماری شناور انجام داد. برای مثال، طراحی ساختمان شناور میتواند بهگونهای باشد که از بازتاب نور در آب بیشترین بهره گرفته شود. یا آکواریومهای طبیعی زیرآبی در کنار ساختمان یا زیر آن بهصورت یک اتاق طراحی شوند.
7 مورد از معایب معماری شناور
در این بخش به هفت مورد از معایب این معماری میپردازیم.
1. ریسک ساخت در مناطق با خطرات محیطی بسیار
نمیتوان ساخت و ساز شناور را در مناطقی با تغییرات محیطی سریع و شدید به انجام رساند. برای مثال، در نقاطی که سطح آب به دلیل جزر و مد بسیار بالا و پایین میرود، این نوع معماری ممکن نیست. همچنین ذوب شدن یخها، طوفانهای شدید، بارشهای تند و گردابهای فراوان در برخی مناطق با این سبک معماری سازگار نیستند. یک مثال، دیگر، مناطقی هستند که جانوران آبیشان تهدیدی برای جان انسان به شمار میروند.
2. نیاز بیشتر به نگهداری ساختمان
اثرات ناشی از شرایط محیطی روی سازههای مبتنی بر اصول معماری شناور بسیار متنوعتر و شدیدتر از خشکی هستند. انواع فرسودگیها و پوسیدگیهای ناشی از رطوبت، جانداران ریزودرشت آسیبزا برای سازهها، بارشهای مکرر و نیروی باد وارده بر ساختمان میتوانند اجزای آن را دچار آسیب کنند. بنابراین ساختمان های شناور مکررا به تعمیرات، اصلاحات و نگهداری نیاز خواهند داشت. این مسئله هزینه های سنگینی را تحمیل میکند.
3. عمر مفید کوتاه
ساختمان های شناور در مقایسه با ساختمان های خشکی، بهطور میانگین کمتر عمر میکنند.
4. خطر آلودگیهای آبی
متاسفانه، شماری از کارخانهها دائما زبالههای خود را در محیطهای آبی رها میکنند. این زبالهها میتوانند محیط پیرامون محل زندگی افراد در ساختمان های شناور را آلوده سازند. این آلودگی بهنوبه خود، تهدیدی جدی برای سلامتی ساکنان ساختمان های شناور به شمار میرود.
5. ریسک بالای سونامی
هر چند زمینلرزههای معمولی نمیتوانند اثر مخربی روی ساختمان های شناور بگذارند، اما از سوی دیگر، ریسک آسیبهای سونامی بالا است. سونامیها موجهایی با ارتفاع زیاد هستند که در اثر زلزلههای شدید در اعماق دریا پدید میآیند. این موجهای عظیم میتوانند به آسانی سازههای انسانی را روی آب تخریب کنند و از بین ببرند.
6. نیاز به نیروی انسانی ماهر
حفظ مرکز ثقل سازههای شناور در عین حفظ شناور بودن آن، امری بسیار پیچیده است. به همین دلیل، تمامی افراد دخیل در فرآیند ساخت ساختمانهای شناور، باید آموزشهای تخصصی در این زمینه دیده باشند. از طراح و مهندس اصلی گرفته تا کارکنان سایت، همگی باید بر اصول معماری شناور تسلط کامل داشته باشند.
7. محدودیت ارتفاع ساختمان
نمیتوان ارتفاع ساختمان های شناور را از حد مشخصی بلندتر طراحی کرد. اگر ارتفاع زیاد باشد، نیروی باد، نیروی آب، دشواریهای مربوط به طراحی مرکز ثقل و چالشهای شناوری میتوانند ساختمان را بهشدت ناپایدار سازند. آنگاه احتمال افتادن و غرق شدن ساختمان افزایش مییابد.
5 نمونه از معماری شناور
در این بخش، پنج مورد از نمونههای موفق این معماری را معرفی خواهیم کرد.
1. سینمای آرکیپلاگو
این سینما پروژهای است که با همکاری بین معمار مشهور آلمانی، اوله شیرن و موسسه فیلم راکس تائو نوی (Film on the Rocks Yao Noi) راهاندازی شد. در این پروژه، قرار است یک فضای نشیمن با ۱۲۰ صندلی به همراه یک دکه نوشیدنی و سکوی صدا درمجموع به مساحت ۲۵۵ مترمربع ساخته شود. سینمای آرکیپلاگو روی آبهای تالاب نایپی لائه در جزیره کوتائو نوی کشور تایلند ساخته میشود. تکنیکهای بهکاررفته در آن، همان تکنیکهای مورداستفاده ماهیگیران بومی برای راهاندازی مزرعههای شناور میگو هستند. یعنی سینما مبتنی بر اصول قایقهای الواری و با استفاده از مواد بازیافتی ساخته میشود.
2. چشم سالمون
این ساختمان بهعنوان یک نمایشگاه با هدف ترویج فرهنگ زندگی آبی، قرار است طبق اصول معماری شناور در کشور نروژ ساخته شود. اصول ساخت پانتون (نوعی قایق موقت) در این پروژه به کار میروند تا یک ساختمان بیضوی خلاقانه و کمنظیر ایجاد شود. دسترسی به این ساختمان فقط از راههای آبی ممکن خواهد بود. همانطور از نامش مشخص است، شکل ساختمان نمایشگاه را درست مشابه با چشم ماهی قزل سالمون طراحی کردهاند. نمای بیرونی آن با ۹۵۰۰ قطعه فولاد ضدزنگ ساخته میشود که مشابه با چینش پولکهای ماهی قزل سالمون به هم متصل خواهند شد.
3. واترویلا یا ویلای آبی
این پروژه مسکن با چندین مجتمع بزرگ، اثر بیش از ۳۱ معمار است که در سال ۲۰۱۵ کلید خورد. هر مجتمع آن میتواند بین ۲۳۰۰ مترمربع تا ۹۳۰۰ مترمربع مساحت داشته باشد.
دو اصل مهم در این پروژه به کار رفتهاند. یکی اصل پانتون است که طبق آن، از سکوهایی با وزن سبکتر از آب زیر ساختمان استفاده میشود. اصل دوم، استفاده از یک جعبه بتنی توخالی است که از همه سو بسته، اما از بالا باز است. با ورود هوا از بالا به جعبه، کل سازه روی آب شناور میماند.
4. قاره هشتم
لنکا پاتراکوا، طراح ارشد شرکت معماری زاها حدید آرکیتکتس (Zaha Hadid Architects) در شهر لندن، به طراحی یک ایستگاه تحقیقاتی طبق اصول معماری شناور دست زده است. تمرکز این ایستگاه تحقیقاتی قرار است بر پاکسازی آبهای اقیانوس و بازگرداندن تعادل به چرخههای زیستی آبی باشد. پروژه قاره هشتم در سال ۲۰۲۰ جایزه گراند پریکس (Grand Prix) را بابت معماری و خلاقیت دریایی دریافت نمود.
5. شهر اوشنیکس
شرکت اوشنیک اند بیگز (Oceanic and BIG’s) ایدهای را برای ایجاد یک محیط زندگی پایدار برای جوامع انسانی روی یک جزیره مصنوعی ارائه کرده است. این شهر شناور میتواند حدود ۱۰ هزار نفر را در خود جای دهد. بدین ترتیب به معضل افزایش جمعیت و کمبود منابع در خشکی کمک میشود. ایده این است که از واحدهای شناور یا سطح ششضلعی شناور نزدیک به سواحل بزرگ ترین شهرهای دنیا استفاده شود.
این شهرهای شناور، خودپایدار خواهند بود. یعنی از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی آبی، انرژی خورشیدی و جزیرههای کشت آبی شناور بهره خواهند برد. همچنین یک کارخانه شیرینسازی آب زیر هر واحد جزیره تاسیس میشود. این کارخانه در عینحال بهعنوان منبعی از انرژی برای شناور نگه داشتن هر واحد مورداستفاده قرار خواهد گرفت.
جمعبندی
معماری یا ساخت و ساز شناور میتواند راهحلی عالی برای مشکلات جدی ازجمله گرمایش جهانی، رشد بیرویه جمعیت و کمبود منابع به شمار رود. طبق اصول معماری شناور ساختمانها بهصورت همیشگی روی آب دریاها، اقیانوسها و سواحل ساخته میشوند. اثرات زیستمحیطی کمتر، مقاومت در برابر زمینلرزه، هزینه ساخت پایینتر و عدم ایجاد مزاحمت هنگام ساخت ازجمله مزایای آن هستند. معایب آن عبارتاند از: آسیبپذیری در برابر شرایط محیط آبی مانند طوفان و سونامی، نیاز به نیروی کار ماهر و محدودیت ارتفاع.