معرفی

همه شهرها ذاتاً تکاملی هستند، همیشه در حال تغییر هستند و هرگز «تکمیل» نمی شوند. برنامه ریزان اکنون شروع کرده اند به شهرها به عنوان سیستم های زیستی و طبیعی پیچیده ای که مشابه موجودات زنده خودکفا هستند فکر کنند. مناطق شهری فردا باید حداقل نیمی از توان خود را به صورت محلی و در محل تولید کنند. این بدون ساختمان های با انرژی صفر و انرژی مثبت امکان پذیر نخواهد بود. اینها در حال حاضر پیشرفته هستند، و مرحله بعدی، که منطقه شهر خود به عنوان یک “نیروگاه” عمل می کند، اکنون در راه است. مناطقی که تمام نیروی مورد نیاز خود را از طریق سیستم های غیرمتمرکز برای انرژی های تجدیدپذیر (با استفاده از PV خورشیدی، زیست توده، توربین های بادی میکرو یا فناوری زمین گرمایی) تولید می کنند، رویاهای قدیمی برنامه ریزان شهری در مورد انرژی پاک پایان ناپذیر را محقق خواهند کرد. تأمین ایمن انرژی های تجدیدپذیر و تحول شهری سبز به سرعت برای جامعه ما به واقعیت تبدیل می شود و تمرکز اصلی برنامه ریزی در سراسر جهان است. با این حال، تحقق این رویا مستلزم مشارکت سیاست گذاران، تامین کنندگان برق، محققان، معماران و برنامه ریزان و شهروندان است.

جهان همچنان به شهرنشینی ادامه می دهد. امروزه مناطق شهری رو به کاهش، غیر پویا و توسعه‌یافته ناکافی با سرمایه‌گذاری محدود و زیرساخت‌های منسوخ در کنار مناطق با رشد سریع و پویا در حال تغییر می‌یابیم. ما به استراتژی‌های نوآورانه و جامعی نیاز داریم که ما را قادر می‌سازد تا تغییرات جمعیتی و ساختاری آتی را به‌طور مؤثرتری مدیریت کنیم ( Lehmann and Crocker, 2012 ).

اما آیا شهری که امروز می شناسیم پایدار است؟ توسعه شهری یکپارچه با تمرکز بر انرژی، آب و اقلیم خرد شهری باید نقش اصلی را ایفا کند و سیاستگذاران باید با آن درگیر شوند تا مصرف انرژی، آب و منابع شهرهای ما را به شدت کاهش دهند (ICLEI, 2007 ) . . مفهوم “محوطه کم کربن” باید بیشتر در منطقه شهری پر انرژی که جمع و جور، با کاربری مختلط و به خوبی به حمل و نقل عمومی متصل است، توسعه یابد . بخش بزرگی از هر منطقه (حداقل 30 تا 40 درصد از مساحت) باید به فضای سبز عمومی اختصاص داده شود تا فضای باز را به حداکثر برساند و در عین حال تراکم بالاتری را فراهم کند. این رویکرد به شهرها کارکردها و زمینه‌های عمل جدیدی می‌دهد که در ایجاد شهری به اصطلاح کم کربن مؤثر خواهند بود. چالش‌های ناشی از این بخشی از چیزی است که من آن را شرایط فراصنعتی فضاهای اسکله می‌نامم، جایی که کارکردهای اسکله و بندر کاری دور شده‌اند تا امکان ایجاد نوع جدیدی از آب‌نماهای عمومی درون شهری را فراهم کنند. Barangaroo در سیدنی یک منطقه جدید است. بعداً در این فصل معرفی خواهد شد.

شهری سازگار با آب و هوا، بهینه سازی انرژی و منابع کارآمد

شهرهای سراسر جهان با چالش‌هایی روبرو هستند و نیاز به اقدام دارند – حتی اگر زمینه‌ها ممکن است از استرالیا گرفته تا منطقه آسیا و اقیانوسیه، از آمریکا تا اروپا متفاوت باشد. اینکه یک شهر سازگار با آب و هوا و بهینه سازی انرژی چگونه باید باشد، یکی از سوالات اصلی امروز است ( براون، 2009 ). در منطقه آسیا مسائل اصلی رشد سریع و فرآیندهای شهرنشینی و مهاجرت افراد مرتبط است. ایالات متحده، کانادا و استرالیا در حال بررسی راهبردهایی برای کاهش گسترش شهری ناپایدار و وابستگی شدید خود به خودرو هستند. در آلمان و سایر کشورهای اروپایی، تمرکز عمدتاً بر روی تبدیل بهینه انرژی ساختمان‌های موجود و بهینه‌سازی جریان مواد و انرژی است، زیرا نرخ ساخت و ساز جدید تنها حدود 2 درصد است (Lehmann, 2012 ) . تقریباً 40 درصد از شهرهای اروپایی اکنون در حال کوچک شدن هستند و بسیاری دیگر در حال رکود هستند، در حالی که چند شهر محبوب از رشد و سرمایه گذاری برخوردار هستند. شهرهای در حال رشد شهرهایی هستند که شاخص های زیست پذیری بالایی دارند و با نیروی کار ماهر در جامعه ای جهانی شده و دانش محور محبوب هستند.

مفاهیم طراحی برای مناطق شهری جدید نیاز به راهنمایی برای گنجاندن و معرفی مجدد تنوع زیستی در محیط ساخته شده شهری دارد. حفظ تنوع زیستی در مواجهه با شهرنشینی، تکه تکه شدن زیستگاه، تخریب محیط زیست و تغییرات آب و هوایی احتمالاً یکی از بزرگترین چالش های زمان ما است. مناطق شهری فردا باید اشکال جدیدی از فضای سبز را برای تفریح ​​ارائه دهند، اما همچنین برای کاهش آب و هوای شهری گرمتر و خطر اثرات موج گرما و اثر جزیره گرمایی شهری .

پس چگونه می توان انتقال به شهر انرژی مثبت فراصنعتی را محقق کرد؟ شهرسازی سبز مفهومی کل نگر برای مناطق شهری پر انرژی فردا است که مبتنی بر استفاده مداوم و صحیح از انرژی، زمین، آب، فضاهای سبز، مواد و تحرک است. اهداف بلندمدت آن عدم انتشار گازهای گلخانه ای، صفر اتلاف و اجتناب از اتلاف انرژی/آب/مواد است. این اهداف از طریق مرحله میانی شهر کم کربن محقق خواهد شد. این امر همیشه شامل ارتقای مناطق و مناطق شهری پایدار از نظر اجتماعی و زیست محیطی خواهد بود ( شکل 1 و جدول 1 را ببینید ). اصول مشابه قبلاً با موفقیت در Vauban، منطقه سبز فرایبورگ ایم بریسگاو (آلمان)، در Hammarby-Sjöstad در استکهلم و مالمو (سوئد) و در کپنهاگ (دانمارک) اجرا شده است. این مناطق پایدار و قابل پیاده روی با فواصل کوتاه بین زندگی و کار هستند. “شهر فواصل کوتاه” یک مدل پایدار است که اکنون در سراسر جهان تقلید می شود.

1. دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

شکل 1 . 15 اصل شهرسازی سبز و پیوندهای آنها

( لمان، 2010 )

جدول 1 . 15 اصل شهرسازی سبز

15 اصل شهرسازی سبز	نمونه توصیه ها
اصل 1: اقلیم و زمینه
تمام توسعه شهری باید با ویژگی های خاص، عوامل سایت و مزایای هر مکان هماهنگ باشد. هر شهر متفاوت است و باید راه حل های منحصر به فرد خود را شناسایی کند	هر فرآیند برنامه ریزی استراتژیک را با نقشه برداری از موقعیت شهر و شناسایی دارایی های آن آغاز کنید. برنامه ریزی برای توسعه که با اقلیم شهری و بافت زیست منطقه ای کار می کند
اصل 2: ​​انرژی های تجدید پذیر برای انتشار صفر CO 2
این شهر باید یک تولیدکننده انرژی خودکفا در محل باشد و از سیستم‌های انرژی غیرمتمرکز مبتنی بر منطقه برای انتشار صفر CO 2 از طریق شبکه‌های برق تجدیدپذیر و هوشمند برای استفاده بهینه از انرژی استفاده کند.	کربن زدایی منبع انرژی؛ افزایش انرژی خورشیدی به 10 درصد از ترکیب انرژی تا سال 2020. نصب شبکه های هوشمند و اجباری کردن آب گرم خورشیدی؛ تولید حداقل 50 درصد انرژی در محل با استفاده از منابع تجدیدپذیر از جمله توربین‌های بادی در مقیاس منطقه و نیروگاه‌های بیوگاز در مقیاس کوچک. این امر را از طریق تعرفه های خوراک دام تشویق کنید
اصل 3 شهر بدون زباله
شهر صفر زباله یک اکوسیستم دایره ای و حلقه بسته از طریق مدیریت زباله و بازیابی منابع است که از رفتن مواد زاید به محل دفن یا سوزاندن جلوگیری می کند.	اجرای ایده‌ها و طرح‌های «شهر زباله صفر»؛ افزایش نرخ بازیابی منابع تا 100 درصد و توقف پر کردن زمین. حداقل 50 درصد از تولید انرژی تجدیدپذیر در محل باید هدف همه طرح‌های پیشنهادی باشد، ⁎ با ترکیب انرژی حاصل از تولید انرژی غیرمتمرکز و با در نظر گرفتن منابع محلی موجود، و همچنین هزینه و در دسترس بودن فناوری.
اصل چهارم: آب
مدیریت بسته آب شهری و کیفیت بالای آب امکان مدیریت پایدار آب را برای تضمین امنیت آب از طریق تصفیه فاضلاب و مدیریت حساس آب شهری فراهم می کند.	استفاده از نمک زدایی با انرژی خورشیدی و بازیافت فاضلاب. مصرف آب شیرین را زیر 125 لیتر نگه دارید. شخص ص. روز ⁎ ساخت تالاب برای تصفیه و بازیافت آب خاکستری.
اصل پنجم: محوطه سازی، باغ ها، بام های سبز و تنوع زیستی
شهر باید محوطه سازی، باغ های شهری و بام های سبز را برای به حداکثر رساندن تنوع زیستی شهری، از جمله استراتژی های چشم انداز فضاهای باز مولد، ادغام کند.	ادامه برنامه های درختکاری و افزایش درختکاری در خیابان ها. ساخت تالاب ها برای تصفیه و بازیافت آب خاکستری (به توصیه اصل 4 مراجعه کنید) همچنین محوطه سازی و تنوع زیستی را بهبود می بخشد.
اصل 6: حمل و نقل و فضا
شهر اکوموبیلیتی دارای یک شبکه فضای عمومی خوب و یک سیستم حمل و نقل عمومی کم تاثیر برای تحرک پس از سوخت فسیلی خواهد بود.	بیش از 6 درصد تولید ناخالص داخلی را در حمل و نقل عمومی سرمایه گذاری کنید، خطوط تراموا را گسترش دهید و اتوبوس های هیبریدی رایگان معرفی کنید. سیستم های حمل و نقل عمومی چند وجهی را ارائه دهید: تعداد زیادی اتصال و انتخاب، ترامواها و اتوبوس های مکرر، و شبکه های عابر پیاده و دوچرخه ایمن. با اولویت دادن بیشتر به عابران پیاده و دوچرخه سواران، خیابان ها را بهبود بخشید
اصل 7: مواد محلی
در ساخت و ساز در شهر باید از مصالح منطقه ای و محلی استفاده شود و از سیستم های مدولار پیش ساخته استفاده شود.	از سیستم های ساخت چوب مهندسی شده استفاده کنید و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از عناصر ساختمانی را اجباری کنید. از مواد محلی با انرژی کمتر استفاده کنید
اصل 8: تراکم و مقاوم سازی
شهر باید مناطق مقاوم سازی شده، پر کردن شهری و راهبردهای تراکم/تشدید را برای محله های موجود ترویج کند.	ادامه بهسازی خیابان ها و معرفی خطوط دوچرخه سواری. اتصال عابر پیاده را با گذرگاه های اضافی بهبود بخشید. با عناصر طبیعی طراحی شده برای زندگی فعال، فضای عمومی را مفیدتر کنید
اصل 9: ساختمان ها و مناطق سبز
شهر باید استراتژی‌های طراحی ساختمان سبز عمیق را اعمال کند و با استفاده از اصول طراحی غیرفعال، دسترسی خورشیدی را برای تمام ساختمان‌های جدید ارائه دهد	اصول طراحی غیرفعال را برای تاییدیه های ساختمانی مجدداً معرفی کنید و رتبه های بالاتر را طلب کنید. طرح های ساختمانی صرفه جویی در مصرف انرژی و عایق کاری کامل خانه را ترویج کنید. انتخاب مسکن بهتر و تنوع بیشتر در پر کردن شهری ارائه دهید
اصل 10: زیست پذیری، جوامع سالم و استفاده مختلط
شهر باید مسکن ارزان قیمت، برنامه های مختلط و جامعه سالم را در اولویت قرار دهد	شامل حداقل 25 درصد مسکن مقرون به صرفه در هر توسعه ⁎ و استفاده از سیستم های ساختمانی پیش ساخته مدولار. کاهش مالیات مسکن درون شهری افزایش مقاوم سازی و استفاده مجدد تطبیقی ​​از ساختمان های میراثی
اصل یازدهم: غذای محلی
شهر باید یک منبع غذایی محلی با امنیت غذایی بالا و کشاورزی شهری ایجاد کند	کشاورزی شهری را حداقل در 20 درصد از پارک های عمومی معرفی کنید. باغ های اجتماعی ایجاد کنید . حفظ مناطق داخلی شهری برای تولید مواد غذایی. برقراری ارتباط با اکوسیستم های طبیعی در اکوسیستم شهری
اصل دوازدهم: میراث فرهنگی
شهر باید سلامت عمومی و هویت فرهنگی را ارتقا دهد و به شهری امن و سالم تبدیل شود که امن و عدالت باشد	حفاظت از سازه های موجود؛ تقاضا و تسهیل استفاده مجدد تطبیقی ​​با آرام کردن کد ساختمان. برای اطمینان از تعهد واقعی، با جوامع مشورت کنید و مشارکت دهید
اصل 13: حکمرانی و رهبری
شهر باید بهترین شیوه را برای حکمرانی شهری و روش های تدارکات پایدار به کار گیرد	سیاست های عمومی را نوآوری کنید، مشوق ها را گسترش دهید و به بخش فناوری پاک یارانه بدهید. برای تسهیل تغییر، مشارکت های دولتی و خصوصی ایجاد کنید. گروه های اجتماعی و سازمان های غیردولتی را درگیر کنید
اصل چهاردهم: آموزش، پژوهش و تسهیم دانش
شهر باید آموزش و پرورش را برای همه در توسعه پایدار شهری فراهم کند	سرمایه گذاری 3 درصد از تولید ناخالص داخلی در تحقیق و نوآوری . تقویت برنامه‌های آموزشی دانشگاهی برای دربرداشتن تأثیر تغییرات آب و هوا. تسهیل رفتارهای پایدار و ایجاد انگیزه برای تغییر رفتار درازمدت با تأثیر مثبت بر ارزش ها و نگرش ها به کاهش مصرف. حذف سیاست هایی که مصرف بی رویه را تشویق می کنند (مانند یارانه سوخت)
اصل 15: راهبردهای شهرهای کشورهای در حال توسعه
شهرها در کشورهای در حال توسعه باید استراتژی های پایداری خاصی را اتخاذ کنند و اثرات شهرنشینی سریع و جهانی شدن را هماهنگ کنند.	شهرها به استراتژی‌های تعدیل‌شده مناسب برای جهان در حال توسعه، به‌عنوان مثال، ساختمان‌های کم‌هزینه و نوع‌شناسی مسکن انبوه برای شهرنشینی سریع نیاز دارند. رویکردهای حساس به جنسیت و حمایت از فقرا به توسعه

.

همه ارقام پیشنهادی معیارهایی هستند که از بهترین شیوه های فعلی به دست آمده اند.

منبع: Lehmann (2010) .

رشد شهری پایدار: چارچوب جامع شهرسازی سبز

شهرسازی سبز مفهومی جامع از سیستم‌های شهری پایدار و ویژگی‌های به هم پیوسته است که امکان وجود و تغییر (رشد یا کوچک شدن) را بدون تأثیر منفی بر سیستم‌ها و اکوسیستم‌های پشتیبانی از حیات سیاره‌ای فراهم می‌کند. این یک شکل خاص از شهرسازی است که به تعادل سالم بین شهر، منطقه حومه شهری و سرزمین اطراف آن (و پشتیبان) مربوط می شود. شهرسازی سبز همچنین زیربنای اقدامات عملی به منظور شکل دادن به محیط شهری به شیوه ای پایدار است ( جدول 1 را ببینید ).

مفهوم شهرسازی سبز مبتنی بر اصول در اواخر دهه 1990 توسعه یافت و توسعه شهری فشرده‌تر با کارآمدی انرژی را ارتقا داد و به دنبال تغییر و مهندسی مجدد مناطق شهری موجود و بازسازی مرکز شهر فراصنعتی بود که در همان زمان توسط Beatley در ایالات متحده آمریکا (2004) و توسط Lehmann در اروپا و استرالیا (2005). از آن زمان، مفهوم شهرسازی سبز در بسیاری از نقاط جهان پذیرفته شده است. چندین شهر استرالیا اخیراً طرح‌های شهری را تدوین کرده‌اند که از استراتژی‌هایی مانند تولید انرژی جایگزین، استفاده از تولید همزمان حرارت و برق در مناطق شهری، خنثی کردن تأثیر ساخت‌وساز با بام‌های سبز و نمای سبز، و ادغام فضای سبز بیشتر برای کاهش خطرات استفاده می‌کنند، تدوین کرده‌اند. اثر جزیره گرمایی شهری این فضاهای سبز عمومی می توانند در همه اندازه ها باشند، از باغ های کوچک صمیمی، کشاورزی شهری و باغ های محلی، پارک های رسمی تر، مراتع و جنگل های شهری – همه این ها تنوع زیستی را به محیط ساخته شده بازگرداند. عوامل دیگری مانند کاهش خطر سیل شهری، برداشت آب طوفان، مفاهیم جدید حمل و نقل عمومی کارآمد و تحرک زیست محیطی، بازیابی منابع از طریق بازیافت زباله های محلی، حفاظت از تنوع زیستی، و ایجاد و برقراری مجدد ارتباطات اکولوژیکی نیز در نظر گرفته شده است. این طرح ها

اصول شهرسازی سبز بر اساس چارچوب سه گانه صفر است:

• •

  استفاده از انرژی فسیلی صفر،

• •

  ضایعات صفر و

• •

  انتشار کربن صفر

با این حال، باید توجه داشت که برای ایجاد توسعه پایدار شهری و اطمینان از موفقیت بخش‌های زیست محیطی در سطوح مختلف، همه اجزا و بخش‌های طراحی شهری باید به صورت تعاملی کار کنند و نمی‌توان آنها را به طور جداگانه در نظر گرفت. این نیاز به درک کلی از چرخه های زندگی موجود مرتبط با هر سایت توسعه، از جمله مطالعه الگوهای پیچیده جریان انرژی/آب/مواد در داخل و خارج از سایت دارد. در مواردی که این اتصالات ممکن است شکسته یا از بین رفته باشند، فرآیند طراحی باید شامل عناصر احیا کننده، مانند استقرار مجدد گونه های بومی باشد.

جدول زیر پانزده اصل شهرسازی سبز را تشریح می‌کند و نمونه‌هایی از توصیه‌هایی را در مورد نحوه اجرای آنها ارائه می‌دهد.

سیستم‌های غیرمتمرکز در سطح منطقه که شهرها را منطقه به منطقه تغییر می‌دهند

شهرهای ما به تقاضای فزاینده زمین و انرژی ادامه خواهند داد ( Droege, 2008 , Scheer, 2006 )، مقادیر زیادی مواد خام مصرف می کنند و مقادیر فزاینده ای زباله تولید می کنند. با این حال، در عین حال، صرفه جویی در مقیاس شهرها به ما این فرصت را می دهد که منابع انرژی تجدیدپذیر را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر کنیم. چگونه می توان این کار را انجام داد؟ از آنجایی که شهرها به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارند، سیستم های انرژی و حمل و نقل ما باید به سرعت به گونه ای تغییر کنند که بتوانند تا حد امکان – اما حداقل 50 درصد – از منابع انرژی تجدیدپذیر محلی استفاده کنند. ترکیب انرژی باید هزینه ها و در دسترس بودن فناوری ها را در نظر بگیرد. برق تولید شده و ذخیره شده محلی را می توان از طریق یک شبکه برق هوشمند، به اصطلاح شبکه هوشمند، انتقال و توزیع کرد. بنابراین، مناطق در شهر بدون آلایندگی از مصرف کننده برق به تولید کننده برق تبدیل می شوند. آنها به نیروگاه های محلی تبدیل خواهند شد و از فتوولتائیک، تولید گرمای خورشیدی و تبرید، انرژی باد، زیست توده، انرژی زمین گرمایی ، انرژی از نیروگاه های کوچک آبی و سایر فناوری های پاک استفاده خواهند کرد. نقش تأمین‌کنندگان بزرگ برق نیز باید از انحصارگر به ارائه‌دهنده خدمات برای بسیاری از تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان کوچک و غیرمتمرکز تغییر کند.

سیستم‌های غیرمتمرکز در سطح منطقه رایج‌تر خواهند شد و به نواحی این امکان را می‌دهند که انرژی خود را تولید کنند، آب خود را جمع‌آوری و تمیز کنند و حتی غذای خود را از طریق کشاورزی شهری تولید کنند، بنابراین مناطق را قادر می‌سازد تا مستقل‌تر و خودکفا باشند. آنچه در محوطه ای از این نوع حیاتی خواهد بود، تعامل تکنولوژیکی و ارتباط متقابل بین ساختمان های فردی است. مفاهیم زیرساختی جدید مانند تولید همزمان برای گرمایش منطقه ای یا سرمایش منطقه ای (یا حتی سه نسل، که آب خنک در سطح منطقه را برای خنک کردن تولید می کند) و ادغام مفاهیم جدید تحرک مانند اشتراک خودرو، استخر خودرو، ایستگاه های دوچرخه و دوچرخه سواری خطوط و افزایش سهم تحرک الکتریکی نیز ضروری خواهد بود. این مفهوم همچنین شامل انجمن‌های انرژی محلی است که در آن ساختمان‌های فردی از طریق توزیع و ادغام هوشمند نیرو با پیروی از اصول اکسرژی برای بازیابی گرمای اتلاف، به عنوان مثال، موجود در فاضلاب، یکدیگر را پشتیبانی و متعادل می‌کنند. آنها سهم برق تولیدی خود را برای مصرف خود بهینه خواهند کرد تا کل مناطق از شبکه عمومی مستقل شوند. حرکت الکتریکی انتشار کربن ، آلودگی هوا و سر و صدای خیابان را کاهش می دهد و ما را قادر می سازد تا دوباره ساختمان ها را به طور طبیعی تهویه کنیم. بنابراین، برای مثال، دوباره می توان بالکن هایی را مشرف به خیابان های شهر ساخت و رو به روی آنها نباشد.

حتی اگر فعلاً در حل مشکل انرژی از این طریق موفق شویم، شهرهای مدرن به مقادیر زیادی منابع اضافی نیاز خواهند داشت ( گیراردت، 1999 ، موئوس، 1995 ). به همین دلیل است که مفهوم زباله صفر نیز مهم است. این به معنای پایان دادن به اتلاف مواد در فرآیندهای ساخت و ساز و تولید و بازیابی 100 درصد منابع است ( Lehmann, 2013a ). زباله ها به عنوان یک منبع ارزشمند که نباید سوزانده یا دفن شوند، مورد استفاده قرار خواهند گرفت، اما در صورت لزوم از طریق استخراج معادن شهری، به طور کامل مورد استفاده مجدد قرار خواهند گرفت.

مصرف مواد باید از رشد اقتصادی جدا شود. بنابراین، ضایعات صفر باید در توسعه اولیه محصولات، ساختمان ها و فرآیندها در نظر گرفته شود. این امر مستلزم یک رویکرد ساخت و طراحی معماری است که اجزای ساختمانی پیش ساخته را به گونه ای ترکیب کند که بتوان آنها را به راحتی جدا کرد و بعداً دوباره مورد استفاده قرار داد. در این مفهوم، تعادل جرم شهری و تحلیل ورودی-خروجی جریان مواد شهری از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به عنوان مثال، باید از الوارهای محلی استفاده کرد تا فشار محیطی از ساخت و ساز تا حد ممکن کم شود. اجزای ساختمان چوبی را می توان به گونه ای برنامه ریزی و نصب کرد که تصفیه نشده باقی بمانند، عمر مفید طولانی داشته باشند، و بتوان آنها را به روشی کارآمد از نظر زیست محیطی و اقتصادی با تلفات کمی برای استفاده مجدد، بازیافت یا بهره برداری حرارتی جدا کرد و دوباره جدا کرد. با در نظر گرفتن اصول “طراحی برای جداسازی قطعات” و “طراحی برای بازیافت” ( Merl, 2005 ).

نوسازی شهری با نظام ارزشی پایدار، تغییر رفتار و نوآوری اجتماعی

فناوری پاک به تنهایی کافی نیست. ما همچنین به مصرف پایدار و کاهش رفتارهای بیهوده نیاز داریم، یعنی تغییر سیستم های ارزشی و رفتار مصرف کننده ( Deloitte Touche Tohmatsu and World Economic Forum، 2011 ، Rifkin، 2011 ). مصرف ناپایدار، به ویژه در شهرهای آسیا – به عنوان مثال در جمهوری خلق چین، که در آن سطح مصرف به‌ویژه سریع در حال افزایش است – یکی از چالش‌های بزرگ حل‌نشده است که برای جلوگیری از فاجعه عرضه باید فوراً مورد توجه قرار گیرد.

دگرگونی شهر مدرن باید ساکنان و نیازهای آن‌ها را نیز یکپارچه کند. برای شهرنشینان این مهم است که در این تحول حرفی برای گفتن داشته باشند. علاوه بر این، محرکان توسعه یکپارچه شهری باید از حمایت همه جانبه مدیران و سیاست گذاران برخوردار باشند تا بتوانند ایده ها، مفاهیم و رویکردهای شهر فردا را اجرا کنند. بنابراین، سیاستمداران باید به سرعت عمل کنند تا شرایط را برای اجرای «حوزه‌های انرژی به اضافه» ایجاد کنند ( Lehmann, 2013b ). بازیگران محلی باید درگیر و تشویق شوند تا در تحول مشارکت کنند. یک هدف مهم این است که شهرها را بار دیگر به عنوان فضاهای زندگی برای گروه های جمعیتی متنوع و پر جنب و جوش ، به عنوان مکان هایی برای شمول اجتماعی و ادغام که شامل خدمات بهبود یافته برای ساکنان سالخورده است، جذاب کند. در استرالیا، کانادا و ایالات متحده آمریکا اخیراً شاهد تمرکز فزاینده‌ای بر ارزش‌های جامعه و مکان‌سازی بوده‌ایم که به معنای ایجاد فضاهای عمومی با شخصیت است. همه اینها به تبدیل ساکنان شهرها از مصرف کنندگان منفعل به شهروندان فعال و فعال کمک می کند.

به منظور دستیابی به اهداف حفاظت از آب و هوا، باید اقداماتی انجام شود که فراتر از نوسازی و مقاوم سازی ساختمان با مصرف انرژی کارآمد باشد ( UN ESCAP، 2012 ). در بلندمدت، رویکردهای برنامه‌ریزی استراتژیک برای تحول شهری پایدار و پایدار، شهری کم کربن و شهری بدون زباله به تدریج منجر به انتشار صفر و حداکثر بهره‌وری مواد می‌شود.

پوشش گیاهی، بام های سبز و ریزاقلیم شهری

افزایش شهرنشینی منجر به تغییراتی در پوشش زمین شده است که به طور مستقیم بر ریزاقلیم شهری از طریق مصرف منظر و جابجایی طبیعت تأثیر می گذارد. بسیاری از اثرات موضعی در شهرها، مانند توپوگرافی، هندسه و ابعاد ساختمان، تراکم، مصالح نما و سقف، آلبدو سطوح، دره های شهری، آلودگی ناشی از حمل و نقل و یکپارچگی فضای سبز، تأثیرات زیادی بر مشخصات دمایی هر منطقه دارند. یا ناحیه ( جوسف، وانگ و چونگ، در حال چاپ ).

یک دیوار زنده روی یک نما یا یک بام سبز می تواند یک لایه عایق اضافی را به ساختمان ارائه دهد و به ایجاد یک بافر برای دمای بیرونی و حفظ دمای داخل کمک کند. اشکال مختلف سبزی می تواند در محوطه های شهری وجود داشته باشد، مانند پارک ها، باغ ها، بام های سبز، سبزه های عمودی، کشاورزی شهری، ذخایر طبیعی و کاشت پوشش گیاهی گسترده. همه به عنوان منابع رطوبت برای تبخیر و تعرق عمل می کنند (خنک کننده تبخیری)، که در آن تابش خورشیدی جذب شده می تواند به عنوان گرمای نهان پراکنده شود و در نتیجه به کاهش دمای شهری کمک می کند ( چن و وانگ، 2006 ). بنابراین بام های سبز می توانند تا حد زیادی دمای سطح پشت بام را کاهش دهند، دمای هوای محیط را کاهش دهند، آسایش حرارتی انسان را بهبود بخشند و باعث صرفه جویی در انرژی برای ساختمان ها شوند.

بام سبز سابقه ای طولانی در معماری دارد، به عنوان مثال در شهرها و شهرهای اطراف دریای مدیترانه ، جایی که برای قرن ها استفاده از پشت بام ها به عنوان فضای زندگی و باغ (بام گاردن) برای جبران فضای از دست رفته روی زمین رایج بوده است. در دهه 1930، دیدگاه مدرنیستی لوکوربوزیه (مثلاً در “Ville Radieuse”، 1930، لوکوربوزیه ایده پنجمین نما یا “زندگی در پشت بام” را با الهام از معماری بومی مدیترانه مورد بحث قرار داد؛ در همان سال، طراحی او برای یک آپارتمان در پشت بام یک ساختمان در پاریس یکی از اولین پروژه های جنبش مدرن است که زندگی در پشت بام را نشان می دهد) و دیگران بام سبز را به عنوان جایگزین باغ در بالای ساختمان دوباره معرفی کردند. در دهه 1990 بام سبز به کمال فنی رسید، زمانی که آلمان استانداردهای شناخته شده ای را برای ساخت بام سبز ایجاد کرد، از جمله نحوه دقیق جزئیات یک سقف سبز مهندسی ایمن و موفق که نشتی ندارد. این استانداردها سیستم های مهندسی شده پشت بام و لایه های آنها را با غشای ضد آب، عایق حرارتی، مانع ریشه، لایه حفظ رطوبت، لایه زهکشی، پارچه فیلتر و بستر کاشت در بالا تعریف می کنند.

به طور کلی، سقف‌هایی که عمق خاک بیشتری دارند، سنگین‌تر هستند، اما بهتر می‌توانند رطوبت را حفظ کنند و دمای خاک را پایدارتر نگه دارند، در نتیجه اکوسیستم پایدارتری برای مواد گیاهی ارائه می‌دهند و طیف وسیع‌تری از گونه‌ها را در خود جای می‌دهند. روف گاردن های کلاسیک دارای وزن سنگین با پروفیل های خاک عمیق (بیش از 6  اینچ/150  میلی متر)، نگهداری فشرده و کاشته شده با فضای سبز فشرده مانند گونه های گیاهی بزرگتر هستند. با این حال، بام سبز سبک که امروزه استفاده می شود کاملاً متفاوت است: هزینه آن کسری از یک روف گاردن است، سبک وزن با پروفیل های خاکی نازک است و به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارد. معمولاً بام های سبز قابل دسترسی نیستند و عمدتاً برای عملکرد محیطی و بهبود بصری نصب می شوند ( دانت و کینگزبری، 2004 ، ورثمان، 2007 ).

امروزه ما می توانیم حجم عظیمی از ادبیات را در بام های سبز پیدا کنیم. علاوه بر این، ادبیات گسترده ای از این واقعیت حمایت می کند که پوشش گیاهی و سبزی اثر جزیره گرمایی شهری (UHI) را کاهش می دهد ( اشی، 2008 ، بوترا، 2008 ، دال، 2010 ، ارل و همکاران، 2011 ، گارتلند، 2008 ، اوک، 2006 ). . به خوبی ثابت شده است که گیاهان اثر خنک کنندگی دارند و بنابراین می توانند به صورت استراتژیک در طراحی شهری و معماری استفاده شوند. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد ترکیبی از پوشش گیاهی و رنگ روشن‌تر، با استفاده از اثر albedo، می‌تواند ساختمان‌ها و سقف‌ها را خنک‌تر نگه دارد. علاوه بر این، گیاهان دی اکسید کربن را تبدیل می کنند و استراتژی اولیه طبیعت در ترسیب کربن هستند. مطالعات نشان داده‌اند که فضای سبز حتی ارزش دارایی‌های شهری را بر اساس ارزش بصری و اجتماعی افزایش می‌دهد، به طوری که اکنون می‌توانیم قیمتی برای سبزی شهری تعیین کنیم ( Killicoat, Puzio, & Stringer, 2002 ).

معمولاً گزارش شده است که بام‌ها و دیوارهای سبز باعث کاهش گرمای شهری با هزینه کم و خنک کردن ساختمان‌ها از طریق اثر عایق‌شان می‌شوند و از این رو انتقال انرژی به ساختمان‌ها را کاهش می‌دهند. با این حال، بام ها و دیوارهای سبز به جزئیات طراحی و نحوه ساخت آنها بستگی دارد. بام‌های سبز اغلب هنگام اندازه‌گیری عملکردشان ناامید می‌شوند، به عنوان مثال، تنوع زیستی پایینی را نشان می‌دهند، زیرا بسیاری از بام‌های سبز به تنوع گونه‌های گیاهی یا زیستگاه حیوانات کمک زیادی نمی‌کنند (کوتس، دالی، برینگر، و تاپر، 2013 ). پارامترهای حیاتی برای بام‌های سبز عبارتند از: سطح پشت بام، عمق بستر، گونه‌های گیاهی، تراکم کاشت، رژیم آبیاری/رطوبت خاک و اینکه آیا سقف به طور کلی یک بام سبز گسترده یا فشرده است. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که آبیاری به دلیل افزایش تبخیر و تعرق عملکرد بام‌های سبز را بهبود می‌بخشد، اما از آب بیشتری استفاده می‌کند (این مشکل با بازیافت آب خاکستری و برداشت آب طوفان قابل حل است).

اثر جزیره گرمایی شهری دقیقا چیست؟

یک محیط ساخته شده تأثیر قابل توجهی بر دمای هوای شهری دارد که مشخص شده است به طور قابل توجهی گرمتر از مناطق روستایی یا حومه شهری اطراف آن است. این پدیده اثر جزیره گرمایی شهری (UHI) نامیده می‌شود که در آن ساختارهای شهری گرمای خورشیدی (تابش) را در طول روز جذب می‌کنند و در شب آن را به محیط باز می‌گردانند ( Oke, 1981 ). اثر UHI در تمام شهرها در تمام مناطق آب و هوایی وجود دارد و به دلیل افزایش شهرنشینی رخ می دهد که در آن گرمای انسانی و تغییرات انسانی ویژگی های سطوح و جو را تغییر داده است.

به عنوان مثال در شهر آتن، جایی که میانگین شدت جزیره گرمایی بیش از 8 تا 10  درجه سانتیگراد است، بار خنک کننده ساختمانها در منطقه شهری دو برابر شده است و اوج بار الکتریکی برای خنک کردن ممکن است حتی سه برابر، مقدار معمول به دلیل دمای بالاتر محیط ( سانتاموریس، 2001 ، سازمان جهانی هواشناسی، 2013 ). در نتیجه، چنین دماهای بالاتر ناشی از اثر UHI از طریق افزایش تقاضا برای انرژی خنک کننده تأثیر می گذارد، در حالی که این افزایش تقاضا برای تهویه مطبوع هزینه بیشتری را برای کاربران به منظور حفظ سطح آسایش آنها و ایجاد انتشار گازهای گلخانه ای بیشتر خواهد داشت.

معرفی فضای سبز در شهرها به عنوان مقرون به صرفه ترین استراتژی برای کاهش اثر جزیره گرمایی شهری تلقی می شود، زیرا فضای سبز به خنک شدن محیط از طریق فرآیند تبخیر و تعرق کمک می کند که در آن مقادیر زیادی از تابش خورشیدی می تواند به گرمای نهان تبدیل شود. به عنوان مثال، در سنگاپور و سئول، ادغام پوشش گیاهی و فضای سبز در معماری با موفقیت برای توسعه پایدارتر شهری، خنک کردن ساختمان ها، مناطق و کاهش بارهای انرژی مورد استفاده قرار گرفته است ( شکل 2 و 3 ، شکل 4 را ببینید ). علاوه بر این، فضای سبز محیط شهری دلپذیری را ایجاد می کند و با کاهش دمای هوا بر سطح آسایش کاربران تأثیر مثبت می گذارد. در طول روز، درختان و کاشت سایه ایجاد می کنند، در حالی که در شب اثر خنک کنندگی درختان و کاشت از فرآیند تبخیر و تعرق ناشی می شود.

1. دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

انجیر. 2 و 3 . سبزی ادغام شده در نماها با موفقیت در ساختمان ها در سنگاپور و سئول اعمال شده است: نمای ساختمان اداری در سنگاپور (سمت چپ) و دیوار سبز داخلی در دهلیز تالار شهر سئول.

(عکس: S. Lehmann، 2012 )

1. دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

شکل 4 . پارک چئونگی چئون در شهر سئول. این  نهر غیرطبیعی شده 5.8 کیلومتری در مرکز شهر بخشی از یک پروژه نوسازی شهری است که به بهبود ریزاقلیم شهری در مرکز شهری سئول کمک می کند.

(عکس: S. Lehmann، 2013a )

پروژه مدل: منطقه ساحلی بارانگارو، سیدنی

در استرالیا، با وجود شرایط ایده آل (آفتاب، باد و زیست توده فراوان)، انرژی های تجدیدپذیر تنها حدود 11 درصد از کل تقاضای برق را تامین می کنند. دولت اغلب اراده ای برای افزایش این سهمیه ندارد و لابی زغال سنگ بسیار قدرتمند است. با این حال، این در حال حاضر شروع به تغییر کرده است. در سیدنی، در منطقه بندرگاه مرکزی بارانگارو جنوبی، یک منطقه انرژی مثبت در حال حاضر بر اساس طرح‌هایی که توسط معمار بریتانیایی ریچارد راجرز و دیگران طراحی شده است، در حال ساخت است. این گسترش از اسکله موجود و منطقه تجاری مرکزی یک منطقه با کاربری مختلط است که بخش بزرگی از انرژی خود را با استفاده از سیستم های خورشیدی و تولید همزمان (فناوری سه نسل) تولید می کند. قرار است در سال 2018 تکمیل شود. حدود نیمی از سایت 22 هکتاری در حال تبدیل شدن به فضای عمومی با پارک های عمومی جدید و پایانه های تاکسی آبی است. این منطقه بندری جدید اتصالات بسیار خوبی به سیستم حمل و نقل عمومی موجود خواهد داشت و محل زندگی حدود 1200 ساکن، 23000 کارمند اداری خواهد بود و بیش از 2.5  هکتار از فضای عمومی ساحلی را ارائه می دهد ( شکل 5 و 6 را ببینید ).

1. دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

1. دانلود: دانلود تصویر در اندازه واقعی

انجیر. 5 و 6 . تجسم‌های محوطه جدید Barangaroo South، بندر دارلینگ شرقی، سیدنی، برنامه‌ریزی شده تا سال 2018 افتتاح شود (با احترام: Lend Lease، سیدنی).

در گذشته، سیدنی چندین پروژه توسعه مجدد اسکله شهری، از بندر دارلینگ تا سیرکولار اسکله و خلیج والش داشته است، اما بارانگارو اولین پروژه‌ای است که می‌خواهد کربن خنثی شود (وضعیتی که سازندگان ادعا می‌کنند پس از آن به آن دست خواهد یافت. 36  سال استفاده). توسعه دهندگان انتظار دارند که «این محوطه متراکم جدید یک محوطه ساحلی جذاب، فعال و پر جنب و جوش با بیش از نیمی از سایت اختصاص داده شده به فضای عمومی و تفریحی، از جمله 2.6 هکتار فضای عمومی ساحلی،  با تفرجگاه ساحلی بارانگارو – 30- پیوسته ایجاد کند. یک متر پیاده روی عمومی در ساحل. ( مرجع تحویل بارانگورو/اجاره قرض.، 2013 ). بیانیه آنها ادامه می یابد:

مجموع ردپای ساختمانی تایید شده این توسعه 121000  متر مربع است که مجموع مناظر سبز ترکیبی در حدود 60000 متر مربع را امکان پذیر می کند. معماران و معماران منظر دلایل ثابت شده ای را برای استفاده از بام های سبز گسترده بیان کردند: طول عمر بیشتر سقف، عایق حرارتی و صوتی بیشتر، کاهش بارهای سرمایشی و نیازهای سیستم گرمایشی (در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه ای) و کاهش رواناب آب طوفان . همچنین انتظار می‌رود که بام‌های سبز فواید سلامتی را به همراه داشته باشد، گرد و غبار را در شهر کاهش دهد و فضاهای بام بیرونی از نظر بصری جذابی در بالای بندر ارائه دهد.

در Barangaroo، درس‌های آموخته‌شده از بام‌های سبز کمتر موفق برای به حداکثر رساندن مزایای کلی از نظر کاهش گرمای شهری و انتقال انرژی به ساختمان‌ها گرفته شده است. از آنجایی که پروژه در حال حاضر در حال ساخت است، باید منتظر بمانیم تا نتیجه را ببینیم.

حومه به اندازه کافی مورد بحث قرار نمی گیرد

از نظر پایداری، ساختمان‌های مجزا و کم مصرف در خارج از شهر هرگز نمی‌توانند برتر از یک منطقه شهری با متراکم‌سازی مجدد باشند. به‌جای در نظر گرفتن خانه‌های پرانرژی منفرد خارج از بافت شهری‌شان، باید این ساختمان‌ها را در رابطه با انرژی مورد نیاز برای استفاده از آن‌ها در مکانشان ارزیابی کنیم. بنابراین، برای مثال، یک خانه با انرژی مثبت در خارج از مرکز شهر همیشه کارایی کمتری دارد زیرا هزینه‌های مربوط به توسعه آن و مسافت طولانی سفر برای خرید و سایر نیازهای روزانه باید به محاسبه اضافه شود (هگر، فوکس، استارک ، و زئومر، 2007 ). زندگی در یک مکان فشرده و متراکم شده در داخل شهر همیشه مطلوب تر است زیرا منابع کمتری مصرف می کند، به ویژه زمانی که مناطق بیشتر انرژی خود را از منابع انرژی تجدید پذیر تولید می کنند .

از آنجایی که مراکز شهرها دیگر فضای زندگی مقرون به صرفه را برای خانواده‌ها فراهم نمی‌کنند و هر روز کمتر مکان‌هایی برای شمول اجتماعی هستند، ساکنان به حومه‌های پراکنده در حومه شهر نقل مکان می‌کنند. حومه ها به سرعت در حال گسترش هستند، با پیشرفت هایی که به چشم انداز گسترده می شوند، زمین های زراعی ارزشمند و زمین های کشاورزی گرانبها را از بین می برند و ما را حتی بیشتر به خودروها و واردات مواد غذایی وابسته می کنند.

آیا ادعا شده بازسازی حومه‌ها از نظر انرژی کارآمد فریبکاری بزرگی است که توسط صنعت مواد عایق اختراع شده است که در حال حاضر ثروتمند است؟ آیا تراکم کردن هوشمندانه شهرها و تبدیل سقف‌های مسطح بلااستفاده به باغ‌ها و بام‌های سبز از نظر اکولوژیکی پایدارتر نخواهد بود تا مسافران بتوانند به جای رانندگی با خودروهای سوخت فسیلی خود به حومه شهر در شهر بمانند، سفری که در آن می‌سوزند. ده برابر بیشتر از انرژی که با گچ عایق خود صرفه جویی می کنند؟ و همه اینها فقط برای بودن در “خانه ای با باغ” که اغلب یک خودفریبی بزرگ است. بسیاری از املاک 500 مترمربعی پس از تخفیف در خانه و دو کانکس، یک سوله برای دوچرخه، یک ماشین چمن زنی و یک باربیکیو، و یک ایوان، فقط   50 متر مربع از فضای باغ باقی مانده را ارائه می دهند .

نتیجه گیری و تحقیقات بیشتر

برنامه ریزان شهری، معماران و طراحان باید راه هایی برای حفظ تنوع زیستی با گسترش شهرها و متعاقباً اصلاح زیستگاه های طبیعی بیابند. چنین تلاش هایی به احتمال زیاد بر حفظ تا حد امکان زیستگاه طبیعی باقی مانده متمرکز خواهد بود، برخلاف اکثر تکنیک های فعلی توسعه زمین که اکثر پوشش گیاهی طبیعی را در طول ساخت و ساز حذف می کنند. ارتباطات زیست محیطی ممکن است در مقیاس کوچکتر در محیط های شهری ایجاد و احیا شود، به عنوان مثال در قالب کشاورزی شهری، باغبانی روی پشت بام و دیوارهای سبز.

شهرنشینی پایدار بدون مناطق با انرژی صفر و حتی انرژی مثبت، مانند بارانگارو در سیدنی امکان پذیر نخواهد بود. توسعه شهری یکپارچه با تمرکز بر انرژی، آب، فضای سبز و اقلیم خرد شهری باید نقش اصلی را ایفا کند و با سیاست گذاران تعامل داشته باشد تا مصرف انرژی و منابع شهرهایمان را به شدت کاهش دهد.

اثربخشی و مزایای بام سبز و دیوارهای سبز به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است و به خوبی مستند شده است. بر اساس اثر خنک کنندگی طبیعی آن از طریق فرآیند تبخیر و تعرق، معرفی فضای سبز هنوز به عنوان یکی از مقرون به صرفه ترین استراتژی ها برای کاهش اثر جزیره گرمایی شهری دیده می شود. معمولاً گزارش شده است که بام ها و دیوارهای سبز باعث کاهش گرمای شهری با هزینه کم و خنک کردن ساختمان ها از طریق اثر عایق خود می شوند و از این رو انتقال انرژی به ساختمان ها را کاهش می دهند. با این حال، بام ها و دیوارهای سبز به جزئیات طراحی و نحوه ساخت آنها بستگی دارد.

هنوز تحقیقات بیشتری در مورد بهینه‌سازی چنین سیستم‌های شهری، از جمله انرژی‌های تجدیدپذیر و بام‌های سبز ضروری است. اما بوروکراسی پیرامون این فناوری‌ها اغلب نوآوری را ترمز می‌کند و تحقیقات کمی در زمینه‌هایی انجام می‌شود که در آن یارانه‌ها وجود ندارد یا اندک است، برای مثال فناوری ذخیره‌سازی برای ذخیره انرژی تجدیدپذیر مازاد. در نتیجه، پیشرفت فنی توسط تخیل قابل پیش بینی کارمندان دولت متوقف می شود .

واضح است که تحقیقات بیشتری در بسیاری از زمینه‌ها برای پیشبرد نظریه برنامه‌ریزی در مدیریت تغییرات شهری معاصر و حمایت از سیاست‌های برنامه‌ریزی آگاهانه‌تر و پایه شواهد برای مناطق جدید کم کربن ضروری است. اصول شهرسازی سبز اگر با اصول طراحی یکپارچه و تمرکز بر بازسازی به کار گرفته شوند، می توانند به این تلاش ها کمک کنند.