ساختمان بولیت سنتر؛ تحلیل تخصصی طراحی سالم و بایوفیلیک

در سیاتل، اثر Miller Hull Partnership، یکی از مهم‌ترین نمونه‌های عملیاتیِ معماری مبتنی بر استاندارد  Living Building Challengeاست. پروژه در سال 2013 تکمیل شد و در سال 2015 گواهی Living Building دریافت کرد. نکته مهم این است که در این پروژه، «سلامت» صرفاً به معنای استفاده از مصالح سبز نیست؛ بلکه کیفیت هوا، نور روز، تهویه، فعالیت فیزیکی، ارتباط بصری با بیرون، انتخاب مواد و رابطه انسان با طبیعت به‌صورت یک سیستم یکپارچه طراحی شده‌اند.

طراحی سالم؛ Healthy Design

کیفیت هوای داخل؛ Indoor Air Quality

یکی از مهم‌ترین راهبردهای سلامت در بولیت سنتر، کاهش منابع آلاینده در خود ساختمان است. در فرآیند انتخاب مصالح، پروژه تحت الزامات  Red Listاستاندارد Living Building Challenge قرار گرفت. تیم پروژه بیش از دو سال برای شناسایی محصولات مناسب زمان صرف کرد و محصولات مختلف را از نظر ترکیبات شیمیایی بررسی كرد در میان مواد و گروه‌های شیمیایی حذف‌شده یا مورد اجتناب، مواردی مانند PVC، سرب، جیوه، کادمیوم، فتالات، فرمالدهید افزوده‌شده، مواد بازدارنده شعله هالوژنه و نئوپرن قرار داشتند. در گزارش پروژه، حذف این مواد با هدف کاهش مواجهه انسان و محیط‌زیست با مواد سمی تشریح شده است از طرف دیگر، تهویه طبیعی از طریق پنجره‌های قابل بازشدن (Operable Windows) امکان ورود هوای تازه را فراهم می‌کند. این پنجره‌ها به سیستم کنترل ساختمان متصل هستند، اما کاربران نیز می‌توانند برای مدت مشخصی کنترل آنها را در اختیار بگیرند.

نکته مهم از نظر علمی این است که یک مطالعه دانشگاه واشنگتن، بولیت سنتر را به‌عنوان یک مطالعه موردی پس از بهره‌برداری (Post-Occupancy Study) بررسی کرده و کیفیت محیط داخلی را از جنبه‌هایی مانند نور، دما، رطوبت، تهویه، کیفیت هوا و حتی میکروبیوم هوای داخل ساختمان مورد ارزیابی قرار داده است

مصالح غیرسمی؛ Material Health

رویکرد بولیت سنتر به سلامت مصالح، فراتر از انتخاب «مصالح طبیعی» بود. معیار اصلی، شناخت ترکیبات شیمیایی محصول و حذف مواد موجود در Red List بود.در این پروژه بیش از 1000 جزء ساختمانی مورد بررسی قرار گرفتند و تیم پروژه مجبور بود اطلاعات ترکیبات محصولات را از تولیدکنندگان دریافت کند. در برخی موارد، حتی تولیدکنندگان برای حذف مواد نامطلوب از محصولات خود، فرمولاسیون محصولات را تغییر دادند.

یکی از نمونه‌های قابل توجه، حذف فتالات‌ها (Phthalates) از یک محصول آب‌بندی بود؛ تولیدکننده پس از درخواست تیم پروژه، طی فرآیند تحقیق و توسعه فرمول محصول را تغییر داد. همچنین چوب مورد استفاده پروژه مطابق الزامات پروژه از منابع دارای گواهی  Forest Stewardship Council – FSC تأمین شد

این رویکرد از نظر معماری پایدار اهمیت زیادی دارد، زیرا سلامت انسان را از مرحله طراحی و انتخاب محصول وارد فرآیند طراحی می‌کند، نه اینکه صرفاً پس از بهره‌برداری با تهویه مکانیکی با آلودگی مقابله شود.

نور طبیعی؛ Daylighting

نور روز یکی از قوی‌ترین مؤلفه‌های هم‌زمان Healthy Design و Biophilic Design در بولیت سنتر است.

طبق اطلاعات رسمی پروژه، حدود  82%از فضای داخلی از نور طبیعی بهره‌مند است. همچنین تمام ایستگاه‌های کاری در فاصله حداکثر 30  فوتی از پنجره‌های قابل بازشدن قرار گرفته‌اند. این نتیجه تصادفی نیست. تیم طراحی با همکاری دانشگاه واشنگتن مطالعات شبیه‌سازی نور روز را با نرم‌افزار Radiance انجام داد. گزینه‌های مختلف جرم‌گذاری، ارتفاع طبقات، موقعیت پنجره‌ها و پیکربندی ساختمان با مدل‌های کامپیوتری و فیزیکی مقایسه شدند.

یکی از نتایج مهم این مطالعات، افزایش ارتفاع طبقات بود. با افزایش ارتفاع، نفوذ نور روز در عمق پلان بیشتر شد؛ به‌گونه‌ای که در یکی از مقایسه‌های طراحی، افزایش ارتفاع طبقه از حدود 11.5 فوت به حدود 14.2 فوت، سطح دارای روشنایی کمتر از حدود 77% به 38% کاهش داد

این نکته برای طراحی پایدار بسیار مهم است. ارتفاع طبقه در بولیت سنتر صرفاً یک تصمیم معماری نبود؛ بلکه به‌عنوان یک پارامتر عملکردی برای افزایش نفوذ نور روز مورد استفاده قرار گرفت.

پوسته پاسخ‌گو؛ Responsive Building Skin

پنجره‌ها در بولیت سنتر صرفاً عناصر شفاف نما نیستند؛ بخشی از سیستم محیطی ساختمان هستند. سیستم پوسته شامل شیشه سه‌جداره، پنجره‌های قابل بازشدن و سایه‌بان‌های خارجی متحرک است. سایه‌بان‌ها به شرایط محیطی پاسخ می‌دهند و برای کنترل تابش مستقیم، خیرگی و بار حرارتی استفاده می‌شوند.این سیستم سه عملکرد را هم‌زمان دنبال می‌کند:

• ورود نور طبیعی
• امکان تهویه طبیعی
• کنترل تابش و بار حرارتی

در نتیجه پوسته ساختمان به جای یک مرز ثابت، مانند یک فیلتر محیطی تطبیق‌پذیر عمل می‌کند.

تهویه طبیعی؛ Natural Ventilation

سیستم تهویه بولیت سنتر ترکیبی از چند راهکار است:

High-Performance Envelope + Operable Windows + Passive Cooling + Radiant Slab

پنجره‌های موتوردار در پاسخ به شرایط محیطی باز و بسته می‌شوند و کاربران نیز امکان کنترل موقت آنها را دارند. این سیستم به‌گونه‌ای طراحی شده که ساختمان بتواند از شرایط طبیعی بیرون برای خنک‌سازی استفاده کند. بنابراین تهویه طبیعی در اینجا صرفاً یک «پنجره باز» نیست؛ بلکه بخشی از سیستم کنترل حرارتی و کیفیت هوای ساختمان است.

مطالعات دانشگاه واشنگتن نیز عملکرد تهویه و شرایط محیط داخلی ساختمان را پس از بهره‌برداری مورد اندازه‌گیری قرار داده‌اند.

طراحی بایوفیلیک؛ Biophilic Design

در این پروژه، بایوفیلی را باید در دو سطح بررسی کرد:

• سطح اول: تماس مستقیم با طبیعت
• نور روز
• هوای تازه
• دید به فضای بیرون
• گیاهان و بام سبز
• استفاده گسترده از چوب
• ارتباط بصری با آسمان و منظر شهری
• دسترسی به فضای بیرونی
• سطح دوم: شبیه‌سازی فرآیندهای طبیعت
• باز و بسته شدن پنجره‌ها مانند یک سیستم پاسخ‌گو
• کنترل خورشیدی پوسته
• استفاده از باران به‌عنوان منبع آب
• استفاده از انرژی خورشیدی
• چرخه طبیعی آب
• تهویه و سرمایش غیرفعال

این رویکرد با مفهوم Biophilia در استاندارد Living Building Challenge نیز ارتباط مستقیم دارد. در نسخه 2.1 استاندارد، الزام Biophilia پروژه را ملزم می‌کرد عناصر مرتبط با شش گروه طراحی بایوفیلیک را در خود داشته باشد:

ویژگی‌های محیطی، اشکال و فرم‌های طبیعی، الگوها و فرآیندهای طبیعی، نور و فضا، روابط مبتنی بر مکان و روابط تکامل‌یافته انسان و طبیعت.

پلکان ترغيب‌كننده؛ Irresistible Stair

این پلکان یکی از مهم‌ترین عناصر Active Design پروژه است. پلکان در ورودی ساختمان و در یک فضای شیشه‌ای قرار گرفته و از طریق آن دید گسترده‌ای به شهر، Puget Sound و چشم‌اندازهای اطراف ایجاد می‌شود. هدف طراحی این بوده است که حرکت عمودی با آسانسور جایگزین نشود و افراد به استفاده از پلکان ترغیب شوند.

از دید طراحی سالم، این یک راهکار مهم است:

Architecture → Behavioral Choice → Physical Activity → Health

یعنی ساختمان صرفاً شرایط فیزیکی سالم ایجاد نمی‌کند؛ بلکه از طریق طراحی فضایی، رفتار سالم را نیز تسهیل می‌کند.

مطالعه دانشگاه واشنگتن نیز استفاده از پلکان و آسانسور را به‌عنوان یکی از متغیرهای رفتاری در دوره پس از بهره‌برداری اندازه‌گیری کرده است.

دید به طبیعت و بیرون؛ Views & Prospect

یکی از ویژگی‌های مهم پلان، فراهم‌کردن نور، هوا و دید برای تمام کاربران است، نه فقط برای فضاهای مدیریتی یا پیرامونی.

طراحان پروژه تأکید می‌کنند که فضای کاری با پنجره‌های وسیع و دید به بیرون طراحی شده و ایستگاه‌های کاری در محدوده دسترسی به پنجره‌های قابل بازشدن قرار دارند.

این موضوع با مؤلفه‌های بایوفیلیک Prospect و Visual Connection with Nature هم‌راستا است؛ با این ملاحظه که برای ادعای اینکه تمام این عناصر دقیقاً با چارچوب نظری خاصی از مدل کِلرت طراحی شده‌اند، باید مستندات طراحی اولیه پروژه بررسی شود. بنابراین این تطبیق را باید تحلیل تخصصی مبتنی بر ویژگی‌های ساخته‌شده پروژه دانست، نه الزاماً نقل مستقیم از تیم طراحی.

بام سبز و پوشش گیاهی؛ Green Roof

بام ساختمان علاوه بر عملکرد انرژی و مدیریت آب، دارای عناصر پوشش گیاهی و کاشت گونه‌های بومی است. منابع رسمی پروژه، بام سبز وكاشت گياهان بومي را از عناصر مرتبط با کیفیت زیباشناختی و ارتباط پروژه با محیط طبیعی معرفی می‌کنند.

این موضوع از منظر بایوفیلی اهمیت دارد، زیرا پوشش گیاهی در یک ساختمان شهری می‌تواند:

• حضور بصری طبیعت را افزایش دهد.
• زیستگاه‌های کوچک شهری ایجاد کند.
• به مدیریت آب باران کمک کند.
• سطح تماس ساختمان با اکوسیستم شهری را افزایش دهد.

با این حال، اگر هدف شما اثبات کمی اثر بام سبز بولیت سنتر بر تنوع زیستی باشد، برای ارائه اعداد مشخص باید به مطالعات اکولوژیک اختصاصی پروژه استناد کرد؛ صرف وجود بام سبز برای ادعای افزایش مشخص تنوع زیستی کافی نیست.

چوب به‌عنوان عنصر طبیعی؛ Natural Materiality

استفاده آشکار از چوب سازه‌ای و چوب در فضای داخلی یکی از مؤلفه‌های بسیار شاخص پروژه است.

این موضوع از دو منظر قابل تحلیل است:

• فنی:

چوب‌های مورد استفاده تحت الزامات FSC قرار گرفتند.

• حسی ـ بایوفیلیک:

حضور گسترده چوب، بافت طبیعی و گرمای بصری آن، کیفیتی متفاوت از فضای اداری متعارف ایجاد می‌کند. استاندارد LBC  نیز استفاده از عناصر طبیعی و رابطه انسان با طبیعت را در چارچوب Biophilia مورد توجه قرار می‌دهد

اما باید میان استفاده از ماده طبیعی و اثبات اثر روان‌شناختی آن در این ساختمان» تفکیک قائل شد. برای مورد دوم، به داده‌های اختصاصی مطالعات کاربران نیاز است.

جمع‌بندی تحلیلی

نتیجه تخصصی

بولیت سنتر نشان می‌دهد که طراحی سالم و بایوفیلیک باید از ابتدای فرآیند طراحی در معماری، پوسته و انتخاب مصالح ادغام شود، نه اینکه به‌عنوان عناصر تزئینی یا فناوری‌های الحاقی اضافه شود؛ استفاده هم‌زمان از نور روز، تهویه طبیعی، مصالح کم‌خطر، چوب، پوشش گیاهی بومی، دید به بیرون و پلکان ترغیب‌کننده، علاوه بر کاهش اثرات زیست‌محیطی، کیفیت محیط داخلی و سلامت و رفتار کاربران را بهبود می‌دهد. مهم‌ترین درس این نمونه برای پروژه‌های آینده، طراحی یکپارچه انسان–ساختمان–اقلیم–طبیعت بر پایه سنجش و عملکرد واقعی است.