تحلیل برج البحر Al Bahr Towers- امارت متحده عربی
معرفی پروژه
برج البحر در ابوظبی اولین پروژه تجاری در مقیاس بزرگ در جهان است که دارای قابلیت های پویا، با نمایی هوشمند است، به این معنی که ساختمان به حرکت خورشید پاسخ مستقیم می دهد، و به نوسانات دمایی واکنش نشان می دهد.
این برج توسط گروه معماری Aedas، از انگلستان طراحی شده است. این طرح را می توان پیشگام تکنیکی دانست که می تواند در زمینه عملکرد ساختمان در شرایط شدید آب و هوایی انقلابی ایجاد کند.
موقعیت، مساحت؛ گروه طراحی
نام: برج البحر
ارزش: 330،000،000 دلار
متراژ: 100000 متر مربع
کارفرما: شورای سرمایه گذاری ابوظبی
وضعیت: در حال ساخت
تیم: Aedas Architects ، Arup ، Davis Langdon ، Mace
پیمانکار: Al Futtaim Carillion
ارتفاع 147.0 متر
ارتفاع سقف 145.1 متر
ارتفاع طبقه بالا 120.0 متر
طبقه 27
مساحت طبقه 56000 متر مربع ن
ما نما پاسخگو است
کانسپت طرح
شورای سرمایه گذاری ابوظبی، پس از برگزاری مسابقه طراحی بین المللی برای طراحی این برج، طراح شرکت را انتخاب کرد.
این طرح به طور خلاصه، دربردارنده یک راه حل سازگار با محیط زیست برای یک پروژه تجاری در مقیاس بسیار بزرگ در یکی از گرمترین و حتی می توان گفت داغ ترین شرایط آب و هوایی در جهان است.
برای برج های دوقلوی ابوظبی به نام "البَحُر"، شرکت Aedas Architects یک نمای پاسخگو به این شرایط اقلیمی طراحی نموده است که طرح آن برگرفته از سایه بان های مشبک سنتی اسلامی به نام "مشربیه" میباشد.
سیستم سایه بان ۱۴۵ متری برج ها توسط تیم طراحی محاسباتی شرکت Aedas صورت پذیرفته است و با استفاده از یک توصیف پارامتریک برای هندسه پانل های متحرک نما در نرم افزار، تیم قادر به شبیه سازی عملیات این سایه بان در وضعیت قرار گیری در معرض نور خورشید و تغییر زاویه تابش در روزهای مختلف سال بود.
در هنگام شب تمام صفحات باز شده و همه پانل های سایه بان تا خورده و بیننده قسمت بیشتری از نما را مشاهده خواهد نمود.
در هنگام صبح که خورشید در شرق بالا می رود، سیستم سایه بان "مشربیه" در امتداد شرق ساختمان شروع به بسته شدن مینماید و هنگام حرکت خورشید اطراف ساختمان، آنگاه کل نوار افقی سایه بان با خورشید به دور ساختمان حرکت می کند.
تخمین زده می شود که این چنین سایه بانی بیش از ۵۰ درصد از دریافت خورشیدی را کاهش می دهد و بالطبع انرژی مورد نیاز ساختمان برای تهویه مطبوع نیز کاهش پیدا می کند. به علاوه توانایی سایه بان برای فیلتر کردن نور به معماران اجازه داده است تا در شیشه های تمام شده ی نمای اصلی قدرت انتخاب بیشتری داشته باشند.
زیرا استفاده از شیشه با رنگ طبیعی، اجازه ورود نور بیشتری را می دهد و چشم انداز بهتری از بیرون به بیننده ارائه می نماید و همچنین باعث استفاده کمتر از نور مصنوعی می گردد. این سایه بان یک تکنیک قدیمی را در روشی مدرن به کار گرفته است. همچنین به اشتیاق کشور امارات در پیشرو بودن در ساخت و ساز پایدار در منطقه پاسخ داده است.
کنترل کامپیوتری نما در ساختمان "البَحُر"، برای پاسخ به شرایط خورشیدی و نور مطلوب، در این مقیاس عظیم هرگز درگذشته صورت نپذیرفته بود. علاوه بر این، جلوه ی پوسته بیرونی ساختمان ریشه های محکمی از بافت فرهنگی آن را نشان میدهد.
برای مهندسی پایدار پروژه و رویکرد حساس فرهنگی و شهری، این برج ها برنده جایزه "نوآوری برج های سال ۲۰۱۲" توسط شورای ساختمان های بلند و زیستگاه شهری شده اند.
برج های دوقلوی پروژه البحر، شامل ۲۵ طبقه در ۱۵۹ متر ارتفاع هستند، با مساحت ۷۰هزار مترمربع(۷۵۳۰۰۰ فوت مربع).
فضای اداری در بین این برج ها واقع شده است و شورای سیاست گذاری یکی از این برج ها را به عنوان مقر جدید خود قرار داده که در حدود ۱۰۰۰ کارمند را در خود جا داده است.
سقف های رو به جنوب هر برج شامل سلول های فتولتائیک است و 5 درصد انرژی ساختمان ها را تولید می کند
ویژگی های طراحی
کلید موفقیت این طرح در بهره برداری از انرژی خورشیدی، الگوگیری از معماری سنتی اسلامی در روش Mashrabiya، در ایجاد نمایی پاسخگو است.
Mashrabiya یک شکل از ایجاد سایه با استفاده از صفحه مشبک است، که یکی از ویژگی های ممتاز و متمایز معماری اسلامی به شمار می رود و از ابتدای تاریخ اسلامی، در این مناطق به کار می رفته است.
ویژگی صفحات مثلثی صفحات مثلثی شکل برج های البحر در کنار هم گل های بزرگی را روی این ساختمان 26 طبقه شکل می دهند. 2098 قطعه با وزن 1.5 تن در این ساختمان به کار رفته است که 2.8 متر از فضای بین دیواره ساختمان و سازه جهت دسترسی به پنجره ها برای تمیز کردن آن ها و سایه بان ها خالی نگه داشته شده است.
شرکت مهندسی Aedas، همواره بسیار مشتاق کشف راه حلی با استفاده از الگوی ساختمان های سنتی در استفاده از سایه برای خنک کردن ساختمان بود.
بنابراین، با همکاری نزدیک بین مهندسین شرکت آروپ و تیم تحقیق و پژوهش Aedas، توسط الگوریتم های پیچیده و با الهام از هندسه به کار رفته در معماری اسلامی، این مدل منحصر به فرد به ارمغان آورده شده است.
مصالح سایبان ها این سایه بان ها از جنس پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) هستند که با فایبرگلاس پوشانده شده اند. سایز صفحات کمی با هم متفاوت است ،چراکه برج ها دقیقا استوانه ای نیستند. (شکل برج ها براساس الگوی سنتی رایج در منطقه است. یعنی شش قوس مماس بر هم که از سه دایره ی متقاطع گرفته شده اند.)
مهندسان و طراحان شرکت Aedas، برای شبیه سازی چگونگی عملکرد الگوی هندسی معماری اسلامی، نرم افزار شبیه ساز اختصاصی را نیز تولید کردند تا بتواند به طور کامل فرایند عمل این الگوی معماری اسلامی را در یک چرخه کامل روزانه شبیه سازی کند.
وقتی خورشید از شرق طلوع می کند و در غرب غروب می کند، یک سیستم کنترلی مسیر آن را دنبال می کند و با توجه به موقعیت و شدت نور آفتاب، صفحات را به تدریج باز یا بسته می کند.
یک بادسنج سرعت باد و یک سنسور نور خورشید در بالای ساختمان ها شدت نور را اندازه می گیرند تا شرایط حاد را شناسایی کنند.
اما نمای ساختمان برای کار کردن در شرایط بد طراحی شده است.مثلا اگر دمای هوا خیلی بالا برود، یا بادهای شدیدی بوزد، یا گرد و غبار و خاک در هوا وجود داشته باشد.
در فاز طراحی این پروژه، Arup تخمین زده شد که یک سایه بان در حدود 30000 بار باز و بسته می شود، یعنی حدود 40 سال کاربرد دارد.
فضاها دور تا دور یک راهرو مدور جانمایی شده اند و بخش خدماتی در مرکز برج جاگذاری شده است
بوفنی می گوید:” وقتی پروژه را آغاز کردیم، نگرانی ما این بود که شاید این پروژه از سوی پیمانکاران ریسک پذیر تلقی شود. اما پیمانکار منتخب که شرکت چینی Yuanda بود، بسیار به اجرای خلاقانه پروژه با Arup و AHR علاقه نشان داد.
ساختمان ها از دور شبیه درخت نخل به نظر می رسند. تمام قسمت های ساختمان ها با سایه بان پوشیده شده است، بجز قسمت شمالی که نور مستقیم دریافت نمی کند و قسمت بالایی برج که از جنس شیشه به همراه سرامیک است. (یکی از برج ها دارای سه بام باغ است که توسط یک سایه بان اضافی محافظت می شوند.)
شاید مهم ترین چالش تیم طراحی، آسایش ساکنان ساختمان در عین افزایش بهره وری انرژی بوده باشد. ساختمان های منطقه به شدت تحت تاثیر آب و هوا هستند و به علت تابش زیاد خورشید در طول سال، اکثر ساختمان ها دارای شیشه های تیره رنگ و رفلکس هستند.
در نتیجه نور کمی وارد فضای داخلی ساختمان می شود. بوفونی می گوید:” اگر شیشه تیره رنگ باشد، شما مجبور هستید چراغ ها را تمام طول روز روشن نگه دارید. بنابراین نکته کلیدی در طراحی این است که ما یک دید طبیعی تر در ساحتمان داشته باشیم و استفاده از نورهای مصنوعی را کاهش دهیم.”
سایه بان در معماری برج های دوقلوی البحر به گونه ای طراحی شده اند که نسبت به ساختمان های مشابه خاورمیانه، 50 درصد کمتر گرما جذب کنند. همچنین مطالعات اولیه نشان می داد که صرفه جویی در هزینه های انرژی رخ خواهد داد.
مطالعات در زمینه ساختمان های هوشمند باید ادامه یابد، اما شاید این راه ساده ترین راهی است که می توان در پیش گرفت. هرچه سیستمی پیچیده تر باشد، احتمال بیشتری وجود دارد که در آن نقص ایجاد شود.
دسترسسی بین طبقات از طریق پله و آسانسور صورت می گیرد که در مرکز قرار گرفته است.
تیم کیس، مدیر پروژه ی Arup می گوید:” ما مطمئنیم که سیستم قوی ای داریم که می تواند آنچه از آن انتظار داریم را ارائه دهد. شاید آنچنان هوشمندانه نباشد، اما استوار است. ایده ی سنسورها بدین جهت بود که پیچیدگی سیستم را کم کنیم.”
همچنین معماری برج های دوقلوی البحر بسیاری از 10 اصل طراحی خوب از طراح صنعتی Dieter Rams را پوشش می دهد: نوآورانه، مفید، پایدار و دوستدار محیط زیست است.
نورگیری ساختمان
نحوه چگونگی عمل این نمای پویا و دینامیک به این نحو است که محافظ قرار گرفته شده بر روی ضلع شرقی ساختمان در صبح، با گردش خورشید، آرام آرام به سمت غرب حرکت می کند.
همچنین این ساختار لانه زنبوری با بیش از ۱۰۰۰قطعه، در پاسخ به چگونگی تابش خورشید، با باز و بسته شدن خود میزان و شدت نور دریافتی را تنظیم می کند.
ایده نما
ایده نمای متحرک برای اولین بار در انستیتوdu Monde Arabe پاریس انجام شد. از آن زمان، معماران همواره مجذوب این روش بوده اند، اما هرگز آن را در مقیاس بزرگ به کار نبرده اند.
برج البحر، نشان دهنده اولین تجربه کاربرد این روش در این مقیاس می باشد و موفقیت این طرح، مسیری جدید و هیجان انگیز را در طراحی ساختمان گشوده است.
مصالح و ساختار
استفاده از این روش، استفاده اجباری از شیشه های تیره رنگ که در تمام طول روز، نور دریافتی را محدود می کنند، را از بین می برد
نورگیری
در عوض، این سایه بان متحرک اجازه می دهد که نور روز در ساعتهای مناسب دریافت شود و استفاه از نور مصنوعی و دستگاه های تهویه مطبوع را به اندازه قابل توجهی کاهش می دهد. در نتیجه در برج های دوقلو میزان مصرف انرژی به میزان ۵۰ درصد کاهش یافته و استفاده از انرژی خورشیدی نیز تا ۸۰ درصد افزایش یافته است.
برایان همیلتون (Bryan Hamilton)، یکی از مدیران گروه طراحی Aedas، می گوید: ” این پروژه نشان دهنده مثالی بی نقص از کاربرد فن آوری و طراحی است. این ساختمان نه تنها دارای نمایی زیبا و بدیع است، بلکه به طور کامل منطبق با شرایط محیط و دوستدار محیط زیست است.
درواقع این موفقیت، پاسخی به تلاشهایی است که گروه طراحی Aedas، برای یافتن پاسخی جامع، در حل مسئله ایجاد تعادل بین طراحی و هویت منطقه ای، انجام داده است.
این سوال به بافت فرهنگی منطقه ایجاد پروژه و مسایل زیست محیطی ساختمان جدید، باز می گردد. آنچه که امروزه به طور فزاینده ای در جهان مطرح شده است.”
برج البحر، جوایز متعددی را از مجامع مختلف دریافت کرده است که از آن جمله می توان به جایزه نوآوری در ساختمان های بلند مرتبه (آسمان خراش)، در سال ۲۰۱۲، توسط شورای ساختمان های بلند و شهری؛ جایزه پروژه تجاری سال در ششمین جایزه سالانه معماری خاورمیانه سال ۲۰۱۳، بهترین پروژه در خاورمیانه در معماری خاورمیانه در سال ۲۰۱۳ را نام برد.
https://iranmemari.com/albahrtower/
https://tarahshid.com/tower-architecture/
http://archline.ir/%D9%85%D8%B9%D9%85%D8%A7%D8%B1%DB%8C-%D8%A8%D8%B1%D8%AC-%D9%87%D8%A7%DB%8C-%D8%AF%D9%88%D9%82%D9%84%D9%88%DB%8C-%D8%A7%D9%84%D8%A8%D9%8E%D8%AD%D9%8F%D8%B1-%D8%AF%D8%B1-%D8%A7%D8%A8%D9%88%D8%B8%D8%A8/
https://en.wikiarquitectura.com/building/al-bahar-towers/
https://www.designboom.com/architecture/aedas-al-bahar-towers/
http://www.hpurohit.co.uk/al_bahr.html
https://www.pcf-p.com/projects/century-plaza/
https://www.archdaily.com/270592/al-bahar-towers-responsive-facade-aedas
https://inhabitat.com/exclusive-photos-worlds-largest-computerized-facade-cools-aedas-al-bahr-towers/al-bahar-towers-lead2/
http://www.iaacblog.com/programs/doruk-yildirim/
https://awards.re-thinkingthefuture.com/rtfsa-commercial-built/al-bahr-towers-ahr/