مایکل پاولین: استفاده از نبوغ طبیعت در معماری

من مایلم با چند مثال سریع شروع کنم این ها غده های ترشحی تار روی شکم یک عنکبوت است آنها شش نوع مختلف تار تولید می کنند که دریک رشته به هم بافته می شود سخت تر از هر رشته ای که انسان تا کنون ساخته است. نزدیک ترین چیزی که به آن دست یافتیم تارهای ضد آتش است. و ساخت آن حرارت های خیلی بالا، فشار زیاد و مقدار بسیار زیادی آلودگی شامل می شود. اما با این حال عنکبوت ای کار را در دماو فشار محیط انجام می دهد بوسیلهء مواد خام از حشرات مرده و آب. این به ما نشان میدهد که ما هنوز به یادگیری نیاز داریم. این سوسک می تواند آتش سوزی جنگل را از 80 کیلومتری متوجه شود این حدودا 10000 برابر دامنهء تشخیص دستگاه های که انسان برای تشخیص آتش ساخته است. به علاوه این موجود نیاز به کابلی که او را به محل سوختن سوخت های فسیلی ( نیروگاه) وصل باشد احتیای ندارد.
خوب این دو مثال به اینکه طبیعت شناسی چه چیز هایی را می تواند ارائه دهد معنا می بخشد. اگر ما می توانستیم یادبگیریم که چیزهایی را همانطور که طبیعت انجام می دهد، بسازیم و انجام دهیم می توانستیم ضریب 10 ضریب 100 حتی شاید ضریب 1000 را درصرفه جویی منابع و استفاده از انرژی بدست آوریم. ما به دنبال پیشرفت با چرخه ای پایدار هستیم، من معتقدم سه تغییر خیلی بزرگ وجود دارد که ما احتیاج داریم آنها فراهم کنیم اول،افزایش اصل بهره بری منابع دوم،تغییرمسیر از خط هدر دادن و راه آلودگی منابع به یک مدل چرخه بسته اکوسیستم و سوم ، تغییر از سوخت های فسیلی به خورشیدی. و برای هر سه تای این ها معتقدم، طبیعت شناسی راه حل های متعددی دارد که ما به آنها احتیاج داریم.
شما می توانید به طبیعت مانند یک کاتالوگ محصولات نگاه کنید، و همه ی آن ها بهره برده اند از 3.8 بیلیون تحقیق و دوره ی تکامل سطحی از سرمایه گذاری به آن ها داده شده تا به استفاده از آن ها معنا ببخشد بنابر این من قصد دارم راجع به پروژه هایی صحبت کنم که این ایده ها را کشف کرده اند و بیایید با اصل افزایش در بهره بری منابع شروع کنیم وقتی ما روی پروژه باغهای عدن ( باغهای تزئینی در انگلستان) کار می کردیم ما مجبور بودیم یک گلخانه خیلی بزرگ احداث کنیم در محل کاری که نه تنها غیر معمولی بود بلکه به طور ممتد در حال تغییر بود زیرا هنوز در حال حفر آن بودند جهنمی از مشگلات بود، و این در واقع مثالی از بیولوژی بود که سرنخ های زیادی را فراهم می کند بنابراین برای مثال این حباب های صابون بود که ما را کمک کرد تا یک فرم ساختمانی بدست آوریم و این کارایی دارد بدون در نظر گرفتن هیچ زمینه ای مطالعه ی گرده افشانى و پرتو افشانی و مولکول های کربن کمک ما می کند که بهترین راه حل سازه ای را طراحی کنیم با استفاده از شش ضلعی ها و پنج ضلعی ها.
حرکت بعدی آن چیزی بود که ما می خواستیم که سایز آن شش ضلعی ها را ماکسیمم کنیم. و برای انجام آن می باید یک جایگزین شیشه ای پیدا می کردیم ، که با توجه به اندادازه اش واقعا خیلی نازک باشد. در طبیعت مثالهای زیادی از سازه های کارا که روی پوشته های تحت فشار بنا شده اند ،وجود دارد. خوب ما شروع به پیدا کردن مواد ی به نام ETFE( مواد نفتی مقاوم در برابر خوردگی بسیار قدرتمند از لحاظ ساختار مولوکولی) کردیم. این یک پلیمر( مواد نفتی) با قدرت بالاست. و کاری که شما می کنید این است که سه لایه از آن را روی هم می گذارید لبه ها به هم وصل کرده و دوباره متراکم تر می کنید. و نکته جلب درباره این مواد این هست که شما می توانید در یک واحد 7 برابر شیشه سخت ایجاد کنید و این فقط یک درصد وزن لعاب کاری را دارد خوب این صد برابر صرفه جویی بود. و چیزی که ما پیدا کردیم این است که ما در یک سیکل مثبت وارد شدیم که در آن یک پروسه از کار ، کار دیگر را آسان تر می کند. بنایر این با یک چنین بالش های کم وزن ما فولاد کمتر بیشتری خواهیم داشت. و با فولاد کمتر ما نور خورشید بیشتری در داخل داشتیم، که بدین معنا بود که ما مجبور نیودیم که گرمای زیادی در زمستان استفاده کنیم. و با کم کردن وزن کلی در اَبر سازه ها صرفه جویی بزرگی در فوندانسیون داریم. و در انتهای پروژه در یافتیم که وزن آن اَبر سازه واقعا کمتر از وزن هوای محبوس داخل آن ساختمان بود.
بنابر این من فکر میکنم که پروژه باغهای عدن یک مثال خوب است که چگونه ایده هایی از بیولوژی می تواند منجر به افزایش اصل بهره بری منابع شود-- با بدست آوردن کارایی یکسان ولی ، با کسری منابع ورودی. و در واقع مثال های زیادی در طبیعت است که شما می توانید به یک راه حل ساده تبدیل کنید. و برای مثال شما می توانید یک سفق با بازده ای بالا بسازید بر پایه ی گل های زنبق در آمازون، کل ساختمان الهام گرفته صدف یک نرم تن است، یک پل بسیار سبک وزن برالهام گرفته از سلولهای گیاهی است و اینجا یک دنیا زیبایی و بهره بور ی برای کاوش کردن در آن با استفاده از طبیعت به عنوان یک وسیله ی طراحی وجود دارد.
بنابر این من می خواهم در باره ی ایده ی چرخه بسته اکوسیستم صحبت کنم شیوه ای که ما تلاش می کنیم که از منابع استفاده کنیم این هست که عصاره آنها( منابع) را بکشیم ، ما منابع را به محصولاتی کم عمر تبدیل می کنیم و بعد آن ها را دور میندازیم. طبیعت خیلی متفاوت کار می کند در اکوسیستم زباله های یک موجود زند مواد غذایی برای یکی دیگر موجودات در این سیستم می شود. مثالهایی از پروژه ها یی هست که واقعا تلاش کرده اند تا از اکوسیستم تقلید کنند. و یکی از موارد مورد علاقه من پروژه تبدیل کارتن به خاویار Cardboard to Caviar ( سیستم های تولید زباله را می توان به سیستم چرخه بسته اکوسیستم تبدیل کرد) نامیده می شود بوسیله ی گراهام ویلیس در منطقه آنها تعداد زیادی مغازه و رستوران وجود دارد که که مقدار زیادی زباله های غذا و مقوا و پلاستیک تولید می کنند. که سرانجام سر از محل دفن زبالها شهری در می آورند. نکته خیلی هوشمندانه این است که آن ها با زباله مقوا ها چکار میکنند. و تنها با این انیمیشین حرف می زنم.
پول داده میشود تا از رستوران ها آنها( مقواها ) را جمع آوری کنند. سپس آن ها کارتون ها را ریش ریش می کنند برای محل خواب اسب ها، آن را به مراکز نگهداری اسب می فروشند و وقتی کثیف شد دوباره آن را جمع آوری می کنند. آن ها را در سیستم بازتولید کرم قرار می دهند، که تعداد زیادی کرم تولید می کند که به ،ماهى های خاويارداده می شود، که خاویار تولید می کنند که آن ها می توانند به رستوران ها بفروشند. بنابر این یک پروسه ی خطی را به یک مدل چرخه بسته اکوسیستم تبدیل می شود، و این باعث ایجاد ارزش بیشتری در فرآیند می شود. گراهام ویلیس به دنبال اضافه کردن عناصر بیشتر و بیشتری برای تبدیل جریان زباله ها به یک طرح که باعث ایجاد ارزش می شود می باشد. و فقط سیستمهای طبیعی گرایش به افزایش در تنوع و انعطاف پذیری در طول زمان را دارا می باشد، یک احساس واقعی در این پروژه وجود دارد که تعداد احتمالات به صورت پیوسته افزایش یابد. و من می دانم این یک مثال غیر عادی است اما فکر می کنم مفاهیم آن به طور کامل اساسی است، چون در واقع ، این اظهار می کند که ما می توانیم مشکل بزرگ زباله ها را به یک شانس بزرگ تبدیل کنیم.
و به طور خاص در شهر ها ما می توانیم به همه ی متابولیسم شهر نگاه کنیم و به آن فرصتهای مناسب نگاه کنیم. و این کاری است که ما در پروژه بعدیمان انجام دادیم که من قصد دارم راجع به آن صحبت کنم، پروژه موبیوس (توسعه یک مجموعه ای از ابزارها و اجزای سازنده و اشتراک گذاری منسجم و مدیریت داده ها) جایی که ما تلاش می کنیم یک سری فعالیت ها را کنار هم بیاوریم همه در یک ساختمان، طوری که زباله های یکی بتواند مواد غذایی برای دیگری باشد. و نوعی از موادی که من درباره ی آن ها صحبت می کنم اولا ما یک رستوران در داخل گلخانة تولیدی داریم، یک چیزی شبیه این در آمستردام که دکاس نامیده می شود سپس ما تجزیه کنندگان بى هوازى را خواهیم داشت، که می توانند به تجزيه زباله های تجزیه پذیر از کل محدوده بپردازند، و آنها را به گرما برای گاخانه تبدیل کنند و الکتریسیته تا به شبکه ارسال شود. ما سیستم تصفیه آب هم داریم تصفیه آب پس ماند به آب تازه و سالم، و گرفتن انرژی از مواد جامد و استفاده برای گیاهان و ارگانیسم های کوچک. ما یک پرورش ماهی داریم که با زباله های سبزیجات از آشپز خانه و کرم های کود آلی تغذیه می شوند و ماهی به آشپز خانه برای مواد اولیه بر می گردد. و ما همچنین یک قهوه خانه نیز داریم و زباله های دانه ها آنها می تواند برای رشد قارچ ها استفاده شود.
و شما می توانید ببینید که ما سیکل غذا و انرژی و آب و زباله ها را همگی در یک ساختمان، کنار هم آورده ایم. و فقط برای خنده ما این را برای چهار راهی در مرکز لندن پیشنهاد کردیم، که در آن موقع یک چيزی بدنما بود. و برخی از شما ممکن است این را به یاد آورید. و فقط با یکم طراحی ما توانستیم محلی را که با پر از ترافیک بود را به محلی که یک فضای باز را برای مردم فراهم می کند تبدیل کنیم، که مردم را با غذا دوباره مرتبط کند و زباله ها را در یک چرخه بسته اکوسیستم موقعیت تبدیل کنیم.
و پروژه آخری که من می خواهم راجع به آن صحبت کنم پروژه صحرای ساحارا است که در حال حاضر بر روی ان کار می کنیم. ممکن است برای بعضی از شما تعجب آور باشد که بشنوید که یک منطقه وسیع از آنچه اکنون صحرا است، در واقع در گذشته کوتاهی پوشیده از درخت بوده است. خوب برای مثال ، وقتی جولیو سزار به شمال آفریقا رسید منطقه ی وسیعی از شمال آفریقا پوشیده از درخت های سدر و درخت های سرو f,n. و در طول تکامل زندگی در روی زمین گیاهان بر روی زمین کلونی هایی ایجاد کردند که کمک کرد که یک آب و هوایی خوش ایجاد کردند که اکنون ما از آن لذت می بریم. معکوس آن هم صحیح است . هر چه بیشتر زندگی گیاهی ازدست می دهیم احتمالا" شدت تغییرات آب و هوایی بیشتری را داریم ومنجر به کويرزايى بیشتر می شود. و در این انیمیشین این فعالیت فتوستز ( فرایند شیمیایی برای تبدیل دی اکسید کربن به ترکیبات آلی در گیاهان )در طول سالیان متمادی را نشان میدهد. وچیزی که شما می توانید ببنید این است که مرزهای صحرا ها خیلی زیاد تغییر کرده. و این سوال را ایجاد می کند که آیا ما می توانیم در شرایط مرزی مداخله کنیم که فر آیند کویر زایی را متوفق کنیم یا حتی برعکس سازیم.
و اگر شما به برخی از این موجودات ها نگاه کنید که برای زندگی در صحرا تغییر یافته اند، و مثال های جالبی از سازگاری با کم یابی آب وجود دارد. این یک سوسک نامیبیایی است، و او یک شیوه برای ه بدست آوردن آب تازه در صحرا برای خودش را درست کرده استو شیوه او این است که در شب بیرون می آید ، به بالای تپه ی شن می خزد و به خاطر پوسته ی مشکی مات که دارد قادر است گرما را به بیرون در آسمان شب بفرستد و کمی اطرافش سرد تر شود. خوب وقتی نسیم مرطوب از سمت دریا می وزد قطرات کوچک آب روی پوسته ی سوسک شکل می گیرد. درست قبل از طلوع خورشید پوسته اس را بالا می گیرد و آب به داخل دهانش می رود نوشیدنی خوبی دارد و می رود و برای بقیه ی روز پنهان می شود و این استعداد ،اگر شما آن را استعداد بنامید، بیشتر از این است. به خاطر این که اگر از نزدیک به پوسته ی سوسک نگاه کنید، تعداد زیادی دانه ی ریز روی آن پوسته است. و آن دانه ها اب دوست هستند: آب را جذب می کنند. و در بین آن ها ( دانه ها) حالتی واکس مانند است که آب را دفع می کند. و تاثیر آن این است که از لحظه ای که قطرات ریز شروع به تشکیل روی دانه ها می کنند آنها در شکل کروی و به هم فشرده تشکیل می شوند ، و به این معناست که بیشتر قابل تحرک هستند از زمانی که اگربه صورت یک توده پخش از آب روی پوسته ی سوسک بودند. بنابر این وقتی فقط یک مقدار کمی از رطوبت در هوا است او قادر است آن را به صورت موثر جمع آوری کند و به دهانش بفرستد یک مثال جالب از وفق یافتن اجباری با منابع طبیعی-- و این صحنه خیلی مرتبط با انواع چالش هایی که ما در چند سال آیند ، درچند دهه در آینده با آنها روبرو خواهیم شد، است.
ما با فردی کار می کنیم که که گلخانه آب دریا را اختراع کرده است. این گلخانه برای مناطق خشک ساحلی طراحی شده است، طرز کار آن این است که شما این دیوار های تبخیر کننده آب را دارید، آب دریا را در داخل آن حرکت می دهید و وقتی باد در داخل آن حرکت میکند مقدار زیادی رطوبت را جذب می کند و طی فرآیندی خنک می شود. در داخل آن سرد و مرطوب است، و به این معناست که گیاهان به آب کمتری برای رشد نیاز دارند و در پشت گلخانه مقدار زیادی از رطوبت میعان شده به عنوان آب تازه در این ،رآیند است که به صورت موثری شبیه به آن سوسک است. و چیزی که دریافتند با اولین گلخانه آب دریا که ساخته شده بود این است که آن ( گلخانه) آب بیشتری از آنچه که در داخل برای گیاهان نیاز دارد تولید می کند خوب آن را در مناطق اطراف پخش کردند. و تر کیب از آن و رطوبت بدست آمده تاثیر بسیار زیادی در منطقه داشت. ای عکس روز اتمام کار است و درست یک سال بعد ، این شکلی شد. و این مانند یک جوهر سبز است که از سمت ساختمان به بیرون پخش شده است یک زمین بایر را به یک زمین تولید کننده تبدیل کرد-- و در آن معنا، فراتر رفتن از طرحی سازگار با محیط زیست برای دستیابی به طرحی ترمیمی.
ما مایل بودیم که در مقیاس بالا ایده های تقلید طبیعی را به حداکثر منافع برسانیم. و زمانی که درباره ی طبیعت فکر می کنید، اغلب شما راجع به همه ی چالش ها و رقابت ها فکر می کنید. اما در یک اکوسیستم کامل شما می توانید مثال هایی از روابط همزیستی را بیابید. بنابر این اصل های طبیعت شناسی مهم این است که شیوه هایی را بیابیم که تکنولوژی ها در کنار یکدیگر در یک گروه همزیست قرار گیرند. و تکنولوژی که ما روی آن تصمیم گرفته ایم به عنوان یک شریک برای گلخانه آب دریا قرار دهیم این است که روی انرژی خورشیدی تمرکز کنیم، که برای آینه های خورشیدی برای جمع کردن گرمای خورشیدی استفاده می شود برای تولید الکتریسیته. و برای این که به شما شمه ای از پتانسیل CSP ( تمرکز انرژی خورشیدی) بدهم، در نظر داشته باشید که ما 10000برابر انرژی خورشیدی بیشتری از آنچه که ما دراشکال مختلف استفاده می کنیم را دریافت می کنیم-- 10000 برابر. بنا براین مشکل انرژی ما حل نشدنی نیست. و این چالشی برای قوه ابتکار ماست. و نوعی از همکاری که من راجع به آن حرف می زنم این است که اولا هر دوی این تکنولوژی ها در صحراها ی گرم و آفتابی به خوبی کار می کنند. CSP ( تمرکز انرژی خورشیدی) بین برنده املاح آب تازه احتیاج دارد و این دقیقا چیزی است که گلخانه دریایی تولید می کند CSP ( تمرکز انرژی خورشیدی) مقدار زیادی گرمای اضافی تولید می کند ما قادر خواهیم بود که از همهء آن استفاده کنیم تا آب دریا را تبخیر کنیم و منافع مجدد ( بهرمندی مجدد از منابع طبیعی) را افزایش دهیم و در نهایت در سایه ی زیر آینه ها این امکان وجود دارد تا همه نوع محصولی کشت شود که در زیر نور مستقیم رشد نمی کنند. خوب طرح اینگونه به نظر می رسد. و ایده این است که ما یک حصار بلند از گلخانه در مقابل باد بسازیم. در طول این مسیر ما گیاهان متمرکز بر در فواصل زمانی مناسبی تمرکز کرده ایم.
بعضی از شما ممکن است در این فکر باشند که ما با نمک ها چه کار می کنیم. در طبیعت شناسی اگر شما یک منبع استفاده نشده داشته باشید، به این فکرنمی کنید که ،" چگونه قصد دارم از شر آن خلاص شوم؟" شما به این فکر می کنید ، " چه چیزی میتوانم به این سیستم بیافزایم تا ارزش زیادی ایجاد کنم؟" و این در مراحل مختلف به حالت کریستالهای مختلف تبدیل می شود. وقتی شما آب دریا را تبخیر میکنید اولین چیزی که به کریستال تبدیل می شود کلسیم کربنات است. که روی تبخیر کننده ها تشکیل می شود-- و چیزی که در تصویر سمت چپ هست-- که با کلسیم کربنات تقریبا پوشیده شده است. بنابر این بعد از مدتی می توانیم آن را خارج کنیم، و از آن به عنوان آجر سبک در ساختمان استفاده کنیم. اگر به کربن داخل آن فکر می کنید آن از اتمسفر به داخل دریا می رود، و سپس در داخل ساختمان محبوس می شود.
چیز بعدی سدیم کلراید است و آن را نیز می توان در آجر های ساختمان فشرده کرد، همان طور که در این جا انجام داده اند. هتلی در بولیویا است و بعد از آن همه ی نوع های ترکیبات و عناصر که ما می توانیم ا ستخراج کنیم مثل فسفات که ما احتیاج داریم که به خاک بیابان ها برگردانیم تا زمین بارور شود. و خدودا" همه عناصر در جدول تناوبی در آب دریا هست. بنابر این امکان این هست که عناصر ارزشمند را جدا کنیم مثل لیتیوم برای باتری ها با کارکرد بالا. س در بخش هایی از خلیج فارس ، آب دریا ، شوری در حال افزایش است به طور پیوسته با توجه به تخلیه زباله آب نمک از آب شیرین کن. و این اکوسیتم را به سمت فرو پاشی هدایت می کند. اکنون ما قادریم که همه ی آن آب نمک های زائد را قابل استفاده کنیم. ما می توانیم آن را تبخیر کنیم تا منافع مجدد ( بهرمندی مجدد از منابع طبیعی) بدست آوریم و نمک های بدست آمده را از مواد زائد تبدیل به یک فرصت مناسب کنیم. واقعا مدل سارا فارست یک مدل برای این که چگونه می توانیم غذا های بدون کربن تولید کنیم، انرژی تجدید پذیر فراوانی در برخی از مهمترین بخشهای زمین و همچنین معکوس کردن بیابان زایی در مناطق خاص وجود دارد.
بنابر این بر گردیم به چالش های بزرگ که در ابتدا گفتم افزایش اصل بهره بری منابع چرخه بسته اکوسیستم و انرژی خورشیدی. آنها نه تنها میسر هستند بلکه بحرانی هستند. و من قطعا معتقدم که مطالعهء شیوه هابی که طبیعت مشکلات را حل کند مقدار زیادی راه حل فراهم خواهد کرد. اما شاید بیشتر از هر چیز دیگری ، چیزی که این تفکر ایجاد می کند این است که شیوه های مثبت بحث کردن در باره ی طرح های پایدار است. و بحث هایی بیش از حد در باره ی استفاده ی طبیعت تاثیر منفی دارد. اما موضوع در باره ی همکاری و فراوانی و بهينه سازى است. و این نکته ی مهمی است.
Antoine de Saint-Exupery گفته است " اگر شما می خواهید یک نمونه از کشتی ها درست کنید، شما نمیشینید درباره ی چوب بری صحبت کنید. نه، شما احتیاج دارید روح مردم را با تصویر کشف سواحل دور برانگیزید." و چیزی که ما احتیاج داریم که انجام دهیم، بیایید مثبت فکر کنیم، و بیایید فرآیندی ایجاد کنیم را با چیزی که می تواند جذاب ترین نوع آوری که تا کنون دیده ایم باشد.
متشکرم
(تشویق)