معماری پایدار ، برج هرست
معماری پایدار از کاربرد مفاهیم پایداری و توسعه پایدار در معماری به وجود آمده است. که مهم‌ترین سرفصل‌های معماری پایدار را عناوین "معماری اکو - تک"، "معماری و انرژی" و "معماری سبز" تشکیل می‌دهد.
معماری پایدار - که در واقع زیرمجموعه طراحی پایدار است - را شاید بتوان یکی از جریان‌های مهم معاصر به حساب آورد که عکس‌العملی منطقی در برابر مسایل و مشکلات عصر صنعت به شمار می‌رود. برای مثال، 500 درصد از ذخایر سوختی در ساختمان‌ها مصرف می‌شود که این به نوبه خود منجر به بحران‌های زیست محیطی شده و خواهد شد. بنابراین، ضرورت ایجاد و توسعه هرچه بیشتر مقوله پایداری در معماری بخوبی قابل مشاهده است.
معماری پایدار، مانند سایر مقولات معماری، دارای اصول و قواعد خاص خود است و این سه مرحله را در برمی‌گیرد:
صرفه جویی در منابع ، طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی و طراحی برای انسان که هرکدام آنها استراتژی‌های ویژه خود را دارند.
شناخت و مطالعه این تدابیر، معمار را به درک بیشتر از محیطی که باید طراحی آن را انجام دهد، می‌رساند.
برج هرست (Hearst Tower)، نخستین ساختمان اداریِ بلند مرتبه ی "سبز" در نیویورک که معماری پایدار در آن رعایت شده است که مهارت و هوشی را یادآوری می کند که فاستر و همکارانش را به سمت طراحی ضد کلیشه ای و نوآورانه سوق می دهد.
این پروژه در واقع موقعیت بسیار استثنایی برای یک آرشیتکت انگلیسی به نام "نورمن فاستر" بود که همواره به عنوان ارائه دهنده طرح های مدرن شهرت داشته است . همزمانی این پروژه با پروژه اصلی بسیار جالب بود چرا که قرار براین گردید که ساختمان دیگری به ارتفاع سي و شش طبقه بر روی سقف آسمان خراش اصلی که همانا برج هرست می باشد و در سال 1928 ساخته شده بود بنا شود.
راه حل آقای فاستر از این قرار بود که نمایی بتونی ساختمان اصلی دچار هیچگونه تغییری نشود ولی بخش میانی و هسته مرکزی ساختمان را به گونه ای بتراشد که یک کانال یا پاساژ کاملا پهناوری ایجاد شود و به دنبال آن با استفاده از ستون های کاملا بزرگ بتونی و فلزی برج جدید را در آن ایجاد کند .
برج هرست که بدین ترتیب به وجود می آمد دارای 9 طبقه بود که پنجره های آن که هر یک حدود 10 متر ارتفاع داشت و حالتی از آبشار که همین ویژگی آن را از سایر ساختمان ها و آسمانخراش های نیویورک متفاوت نموده بود . به اعتقاد آقای فاستر این ایده عبارت از خلق یک اتاق نشیمن در فضای درون شهری بود . شاسی و سازه اصلی برج که از اتصال چند مثلث به دست آمده و ترکیب مهندسی چند ضلعی به خود گرفته ضمن اینکه از استحکام و پایداری خوبی برخوردار بود طراحی خاص آن را باعث می گردد که نسبت به سازه های فلزی معمولی 20 درصد فولاد کمتر در آن استفاده شود که خود صرفه جویی قابل توجهی است .
سیلووِتِ دندانه دار و متقارن این بنا، به راحتی در محیط اطراف خود قابل تشخیص است. نمای دیاگرید(در هم تنیده) از قاب فولادیِ مثلثیِ تشکیل شده که %21 کاربرد کمتر فولاد نسبت به همین گونه ساختمان های سنتی را به دنبال داشت. همچنین نکته ی تاثیرگذار این بنا، [در مورد] استاتیک آن است؛ زمانی که مشخص می شود %90 از 10480 تن فولاد استفاده شده حاصل متریال های بازیافتی است.
فولاد و شیشه در بالای شش طبقه ی اولیه با نمای سنگی خود که در سال 1928 توسط ژوزف اربن(Joseph Urban)، با هزینه ی 2 میلیون دلار طراحی شد؛ با یکدیگر همنشین می شوند. این ساختمان 40000 فوت مربعی که توسط ویلیام راندولف هِرست(William Randolph Hearst) تاسیس شد، به عنوان یک سایت شاخص در طرح های اولیه دیده شده بود. برج جدید با 46 طبقه، و 80000 متر فضای اداری بر پا شده است.
سازه هندسی خاص برج هرست در واقع از فریم های مثلثی چهار طبقه که به یکدیگر متصل شده اند تشکیل شده چون مثلث ها ضمن اینکه می توانند بار جاذبه را حمل کنند توانایی ایجاد پایداری جانبی را نیز دارند و بنابراین ستون ها نیاز به کمربندهای تقویتی نداشته و بدین ترتیب در مصرف فولاد 2000 تن صرفه جویی شد . آقای "اسکات بورلند" که مدیر بخش سازه این برج است می گوید که هندسه این برج کار دشواری است چون در عین آنکه سازه آن جعبه ای شکل نیست ولی ما تاکنون جعبه های زیادی ساخته ایم و برای نصب هر چیزی کار بسیار دشواری انجام گرفت در قسمت بالای برج آنرا به وسیله ستون های غول پیکر که تعداد آنها 12 عدد است بر پا کردیم و انجام این کار آسان نبود چرا که حمل آنها به صورت یکپارچه امکان پذیر نبود چون بسیار سنگین بودند .
و ضمنا طول هر یک بیش از 26 متر بود که در خیابان تخلیه شدند و بعد از جوشکاری قسمت های مختلف و برپا کردن آنها داخلشان را به وسیله بتون پر کردیم .
برج هرست در لحظه ی بسیار پر اهمیت در تاریخ آمریکا پا به صحنه گذاشت، چنانکه بنای مذکور اولین آسمان خراشی بود که پس از 11 سپتامبر 2001 ساخته شد. وقف [اندیشه ی] فاستر و همکارانش به[چنین] طراحیِ های بی نظیری با هر پروژه واضح تر می شد تا اینکه برج هرست جایزه ی آسمان خراش امپوریس(Emporis Skyscraper Award) سال 2006 را به عنوان بهترین آسمانخراش سال در جهان دریافت کرد.
فاستر و همکارانش مرزها را با لیست بلند بالایی از ملاحظات محیطی پشت سر گذاردند که این رویکرد به سمت تعیین نقش برج هرست به عنوان دارنده ی گواهی ال ای ای دی گولد(LEED Gold) پیش رفت. سنگ های آهک رسانای گرمایی، کف آتریوم را فرش کرده و لوله های پلی اتیلن که آب را به منظور کنترل دمای محیطیِ ساختمان به گردش در می آورند،را پوشش می دهند. در اوقات بارانی، آب باران بر روی بام جمع و سپس در زیرزمین ذخیره می گردد، و در لوله کشیِ کف، آبیاری و تندیس آبی در لابی استفاده می شود.
آبشار یخ، این تندیس آبی که ارتفاعش به سه طبقه می رسد، از هزاران پنل شیشه ای تشکیل شده، و همچنین در [فرآیند کنترل] شرایط دمایی ساختمان بواسطه ی برودت و تزریق رطوبت به هوای محیط با بهره بری از همان آب باران بازیافتی، شرکت می کند. برج، در دوره ای طولانی از سال، از طریق تهویه ی طبیعی؛ در دمای آسایش باقی می ماند.
مهندسین از طریق مدلی که در تصویر ملاحظه می کنید طرح یک آبشار یا آب نما را که طول آن حدود 10 متر می باشد و قرا راست در لابی یا ورودی ساختمان نصب شود مورد آزمایش قرار دارند آب مورد نیاز این آب نما به وسیله آب باران در پشت بام تامین می شود که در اثر پایین آمدن از آن میزان رطوبت نسبی هوا را حدود 30 الی 50 در صد می رساند که این میزان بسته به فصل متفاوت است و وجود چنین آب نمایی باعث کاهش 5 درصد مصرف سیستم تهویه در تابستان می گردد .
آب از طریق شیلنگ های پلی اتیلن که در کف نصب شده اند در تابستان ایجاد خنکی و در زمستان ایجاد گرمایش می کنند . در زمستان این سیستم قادر است دمای کف را که به وسیله سنگ گرانیت پوشیده شده به حدود 26 درجه سانتیگراد برساند که این به به معنای تامین 36 درصد گرمای مورد نیاز است و در طول تابستان این سیستم دمای کف را به کمتر از 20 درجه سانتیگراد رسانده که باعث 10 درصد صرفه جویی در عملکرد سیستم ایرکاندیش می گردد.
روش دیگر در کاهش هزینه های این برج، بهینه سازیِ مقدار نور طبیعی سیال در سراسر ساختمان است. در راستای ایجاد حد اعلی نور؛ فاستر دیوارهای داخلی را محدود ساخت تا نور کمتری توسط آنها حذف شود. حسگرهای نوری نیز به منظور اندازه گیری مقدار نور طبیعی و واکنش خودکار آنها با توجه به نور مورد نیاز به کار می روند.
از آنجایی که در این برج پنجره ها از کف تا سقف ادامه پیدا می کند لذا میزان نوری که به داخل آن می تابد قادر است 95 درصد فضاهای داخلی را روشن کند .
از نورهایی که در این برج به انجام رسیده پیش بینی هایی را می توان نام برد که در جهت کاهش مصرف انرژی بوده است که در این زمینه تدارکات وسیعی دیده شده که از جمله آنها می توان از حسگرهای حرکتی تا تجهیزات سیستم تهویه با راندمان بسیار بالا را نام برد . رعایت این مسائل باعث گردید که کل میزان مصرف انرژی در این ساختمان 22 درصد کمتر از آسمانخراشهای مشابه و هم اندازه با آن باشد که این به معنای صرفه جویی به میزان دو میلیون کیلووات برق در سال است .
در تهیه مواد بر قسمت های مختلف این برج سعی شده که در مصرف منابع صرفه جویی شود به طوری که موکت های مورد مصرف در کف پوش ها و همینطور تجهیزات سقف ها و بخش اعظم دکوراسیون داخلی از مواد بازیافتی استفاده شده است .
آب باران در تانک ها و گالن هایی که ظرفیت آنها 14000 لیتر می باشد جمع آوری شده و این امر باعث مرطوب کردن فضای باز داخلی برج می شود .
قرار بر این گردید که این برج در مقوله صرفه جویی در انرژی و همینطور رعایت مسائل زیست محیطی دارای نشان طلا از طرف انجمن شهر نیویورک شود .
برج یا آسمانخراش 46 طبقه در واقع تکمیل کننده برج هرست می باشد که در سال 1928 به اتمام رسید که قرار بود یک برج را که هرگز ساخته نشده در بر گیرد . کار بسیار دشوار بود چرا که می بایست ساختمان اصلی که 70 سال پیش از این ساخته شده بود به گونه ای حفظ شود که اصالت خود را از دست ندهد . بعد از اینکه برج جدید به طبقه دهم رسید موقعیت مناسبی پیش آمد که ارتباط با ساختمان اصلی و قدیمی قطع شود و اینگونه به نظر می رسید که برج بر روی ساختمان قدیمی حالتی شناور دارد چون در پیرامون آن هیچگونه ستونی وجود نداشت و به جای ستون در چهار گوشه سازه هایی به ارتفاع هشت طبقه و به شکل دهان پرنده بنا شده بودند.