درآمد
«در ایران بهترین طرحها هم اجرای خوبی ندارند.» تفسیر سادة این حرف این است که دانش و مهارت اجرایی ما از دانش و مهارت طراحی ما عقبتر است. خیلیها این نتیجهگیری را قبول دارند. اما در گفتگو با حشمتالله منصف ـ یکی از کارآزمودهترین و پرسابقهترین مهندسان تأسیسات مکانیکی ایران ـ و علیاصغر طاهری بهبهانی ـ یکی از سرشناسترین مهندسان سازه ـ به نظر آنها، تفسیر فوق از نوعی سادهنگری به مسئلة طراحی ناشی میشود. به نظر آنها اولین و بزرگترین اشتباه این است که سازه و تأسیسات را دیسیپلین (آموزه)های متعلق به اجرا و معماری را آموزة متعلق به طراحی بدانیم. همة رشتهها از ابتدا تا انتهای طراحی با هم مشارکت دارند و آنچه معماری نامیده میشود کار همزمان همة رشتههاست.
معماری در نهایت یعنی ایجاد فضای مناسب برای زیست انسان
حشمتالله منصف: به اعتقاد من معماری در نهایت یعنی ایجاد فضای مناسب برای زیست انسان. مسائل مربوط به تأمین شرایط آسایش در ساختمان هم فقط صنعت، فقط اجرا نیست؛ جدا کردن دیسیپلینهای مختلف در کار معماری درست نیست. در حال حاضر در دنیا این روش برخورد با ساختمان و با معماری غالب است. به طور مثال اگر به انتشارات آروپ که از بزرگترین مشاوران معماری انگلستان است توجه کنیم، میبینیم در معرفی هر ساختمان بخشی به توضیح عملکرد آن، بخشی به توضیحات معماری و بخشی هم به مهندسی اختصاص دارد. تأسیسات مکانیکی و کار سازه با عنوان مهندسی مطرح میشود. این بخشها را نمیتوان از هم جدا کرد. از همان ابتدا تا انتها همه به طور همزمان درگیرند و مسائل اولیهای حتی جزئیات فنی هم مسئلة طراحیاند. بنابراین محدود کردن این مقولات به حوزة اجرا و صنعت ساختمان درست به نظر نمیرسد. تأسیسات ساختمان پیش از هر چیز و بیش از هر چیز یک مسئلة طراحی معماری است، نه مقولهای جدا که به معماری تحمیل شود.
ما هم نظر شما را قبول داریم. به هر حال هر چیزی با یک فکر و براساس طراحی ساخته میشود. بنابراین مقصود این نیست که به صورت خاصی مثلاً روی ساخت و اجرا تأکید شود و وزن این دیسیپلینها را در طراحی بیشتر یا کمتر بگیریم. اصل را قبول داریم که در کشور ما در بسیاری از موارد طراحی بدون توجه به اینکه واقعاً ساخته شود انجام میشود و فقط به نمایش شکل محدود شده است. متحقق کردن اجرای ساختمان اغلب وظیفة معمار تلقی نمیشود. اما اگر بتوانیم نمونههای خوب اجرا و ساخت را که خودشان متکی بر یک طراحی است عرضه کنیم، تا حدی میتوانیم معماری را از حالت انتزاعی خارج کنیم.
دو رشتة جداگانه: Architecture و Architectural Engineering
منصف: در آمریکا دو رشته داریم: Architecture و Architectural Engineering. عمدة کسانی که وارد دانشگاه میشوند در رشتة اول و عدهای هم در رشتة دوم تحصیل میکنند. سازه، تأسیسات، برق و حتی مقولاتی مثل ضد آب و ضد آتش بودن مصالح و ساختمان هم بخشی از مهندسی تلقی میشود. حتی در آلمان رشتهای به نام Fire Engineering هم داریم. در آمریکا این سیستم خیلی خوب کار میکند. در یک سقف جمع میشوند: تیم مهندسی حتماً همراه تیم طراحی است، منتهی در مراحل اولیه به عنوان مشاور و در مراحل بعد به عنوان همکار. در ایران دانشجویان معماری درس سازه و تأسیسات دارند، ولی به شکل حاشیهای، و چندان توجهی به اهمیت این دیسیپلینها در کار طراحی و معماری نمیشود. نتیجه هم همان طور که توضیح دادید طراحی بدون توجه به مقتضیات اجرا و تحقق ساختمان است. در حالی که در کشورهای پیشرفته وضع کم و بیش برعکس است؛ آنجا اصلاً مهندس سازه فقط در مورد اسکلت ساختمان نظر نمیدهد. این روزها بخش عمدهای از مباحث سازهای اختصاص به قطعات غیرسازهای دارد، از قبیل دیوارها و جداکنندهها و نما که سازة خاص خود را دارند. همة اینها نشاندهندة آن است که اصولاً مهندسی و طراحی نمیتواند تا این حد که در ایران شاهد آن هستیم از هم جدا باشد.
تا زمانی که این جدایی کمتر نشود و این درک که شناخت مسائل مهندسی جزو کار معماری است ایجاد نشود، ما چندان ابتکار عملی نمیتوانیم داشته باشیم. در واقع سبکسازی را مهندس سازه نمیتواند انجام دهد؛ اگر معمار اساساً درک نکند که سبکسازی چه مزایایی دارد، نمیتواند طراحی را به نحوی انجام دهد که سبکسازی شأنی پیدا کند. به همین دلیل است که ما امروزه ساختمانهایی طراحی میکنیم که ظاهراً شکل و شمایل اروپایی دارند، ولی محتوای مهندسی آنها به هیچ عنوان اروپایی و آمریکایی نیست؛ حجمی است بسیار سنگین و بسیار توجیهپذیر که برایش یک سری توجیهات هم میسازیم. چون نه فقط معماران به این دانستنیها توجه ندارند که هیچ حلقة اتصالدهندهای هم برای متصل کردن معماران و مهندسان به هم وجود ندارد. به اعتقاد من در واقع اسم آنچه را شما صنعت گذاشتهاید باید مهندسی یا مهندسی ایمنی گذاشت. شاید برایتان جالب باشد که رشتهها چنان تخصصی شدهاند که حتی عنوانی به نام Facade Engineering هم مطرح شده است.
زیبایی و فن، در سنت و در امروز
علیاصغر طاهری بهبهانی: در معماری تاریخی و سنتی ما که بسیار زیبا هم است، مسائل سازهای و تأسیسات به درستی حل شدهاند. در واقع معماران آن دوره چنان بر این وجوه کار مسلط بودند که میتوان آنها را مهندسمعمار نامید. اما در حال حاضر که کارها تخصصی شدهاند و بخشی از کارهای معمار به دیگران واگذار شده، انجام این امور واگذار شده نمیتواند به صورت انتزاعی صورت گیرد. از همان مرحلة اولیه که ایدة طرح شکل میگیرد همة این وجوه باید در نظر گرفته شود؛ یعنی معمار در همین مرحلة طراحی باید یا مسلط بر این وجوه باشد، یا با همکاری دیگران مسائل مربوط را حل و فصل کند. مثالی بزنم: یک معمار با سابقه برای پروژة بزرگی طرحی داده بود که در آن سازة پوستهای به کار گرفته شده بود ـ پوسته هم یک موضوع سازهای است و هم یک مقولة معماری. در ایران قدیم تا بخواهید از پوسته استفاده شده، برای نمونه در گنبدها. ولی در این طرح عملاً از سازة فضایی استفاده شد، در حالی که معمار فکر میکرد دارد از پوسته استفاده میکند.
نمایی که برای ساختمانی کشیده شده و روی کاغذ بسیار زیباست و فرم خوشایندی دارد، باید روی بدنه نگاه داشته شود؛ این کار نیاز به دانشی دارد که معمار باید از آن به صورت کلی با خبر باشد. معمار باید بداند واکنش این نما در مقابل زلزله چیست. در زمانی که زلزله را بلای آسمانی مینامیدند و شناختی از آن وجود نداشت، معماران ما کاری مثل گنبد سلطانیه را ساختهاند که از این نظر شاهکاری محسوب میشود. امروز معمار ما نمیتواند به کلی به این مقوله بیخبر باشد و فکر کند همه چیز را میشود از طریق جوش حل کرد. به خاطر میآورم زمانی روی طرح ساختمانی بلند که یکی از معماران ما طراحی کرده بود کار میکردیم. یک معمار آمریکایی که به دفتر ما آمده بود وقتی این طرح را دید گفت اگر در کشور ما کسی چنین طرحی را بدهد، جواز طراح را از او میگیرند، چون در برج ۲۰ طبقه کوچکترین فکری برای مسئلة آتشسوزی نشده است.
منصف: در این سالها طرحهای بسیار زیبایی روی کاغذ دیدهایم که در طراحی آنها هیچ یک از مسائل مربوط به آسایش ساختمان حل و فصل نشده است. اما قبل از اشاره به آنها، به یک مورد ساخته شده اشاره میکنم: همین ساختمان جدید وزارت مسکن و شهرسازی که هفتهای یک بار در آن جلسه داریم اصلاً هوا ندارد. در این مورد ما، که فقط هفتهای یک بار در آنجا هستیم، و آنهایی که مجبورند تمام روز در آنجا کار کنند اتفاق نظر داریم. حتی زونبندی حریق هم کار معمار است. مثلاً من نمونة معرفی ساختمانهای المپیک سیدنی را دیدهام؛ البته در آن محاسبات راههای فرار جمعیت را ذکر نکرده، ولی مشخص کرده که عرض پلهها با توجه به اهمیت راههای فرار جمعیت چقدر تعیین شده است. معمار از همان وقت که شروع به طراحی میکند باید غیر از فرم، از جنبههای بسیار دیگری نیز مطلع باشد، یا اگر نمیداند با کارشناس و متخصص آن مشورت کند.
مسائل کلیدی تأسیسات که به طراحی مربوط میشوند
منصف: در مورد تأسیسات مسائل مهمی وجود دارد که عمدتاً به معماری مربوط میشود و عبارتاند از تأمین هوای سالم، نورپردازی مناسب، استفادة مناسب از تابش آفتاب در مناطق سردسیر، و فضاهای لازم برای دستگاههای عمدة تأسیسات گرمایی و سرمایی. به همین دلیل هماهنگی معماری با تأسیسات و سازه از همان آغاز باید صورت بگیرد؛ معمار از همان ابتدا باید ابعاد اتاق و تجهیزاتی را که در آن قرار میگیرد در نظر داشته باشد، و باید فکر کند که در را با توجه به همین شرایط کجا بگذارد، تا وقتی میخواهند وسایل را جا بدهند، شدنی باشد.
ما این را قبول داریم و خوشحال میشویم اگر بتوانیم این رویکرد را پیش ببریم. ولی به هر حال این نکته هم مطرح است که بالاخره تأسیسات دستگاه و سیستمی است که به فضا اضافه میشود و پاسخی است به نیازهایی که راهحلهای علمی یکسان دارد؛ یعنی مثل فرم، ابداع و ابتکار جدید ندارد. در معماری بالاخره هر کار یک فرم و یک طرح جدید است، ولی در تأسیسات اینطور نیست. نکتة دوم این که در شرایط فعلی کشور، فاصلة زیادی بین طرح و اجرا هست. طراحان ما اغلب اجرایی فکر نمیکنند ـ چه معمار تنها را در نظر بگیریم و چه گروه همکاران چندرشتهای را. حداکثر تلاش معطوف به این است که طرح از لحاظ رعایت اصول و ضوابط، طرح صحیحی باشد. از طرف دیگر میبینیم اگر طرح صحیحی هم در اختیار گروه اجرایی گذاشته شود، باز اجرای صحیح مشکل است. حتی به نظر میرسد در کشور ما توان اجرایی از توان طراحی عقبتر است، در حالی که اجرا جلوهدهندة به تمام معنای طراحی است؛ طراحی جز از طریق یک اجرای خوب نمیتواند خود را نشان بدهد.
طاهری بهبهانی: این تلقی که ابداع و نوآوری متعلق به معماری است نه رشتههای دیگر، خود ابداع ماست! شاید به دلیل روال کاری که مرسوم است، معمولاً معمار کارش را انجام میدهد و آن را به دست مهندسان دیگر میسپارد، بنابراین دیگر مجالی برای توسعه و پرداخت طرح نمیماند. نمونة خیلی بارز این رویکرد عملکرد طرح مسابقاتی است که اخیراً شاهد بودهایم. در اغلب طرحها دربارة معماری فکر شده، ولی جای ابداع سیستم سازهای همگام با سیستم معماری خالی است. وقتی فرایند توسعة سیستمهای سازهای را در مثلاً ساختمانهای بلند نگاه میکنیم، میبینیم معماری موجب ایجاد سیستمهای جدید ابداعی سازه شده است. در ساختمانهای نیویورک در دهة ۶۰ و ۷۰ در نما یک سیستم سازهای بسیار مناسب ابداع شد که بادبندهایش چندطبقه است: ۵ طبقه یک بادبند دارد. یا مثلاً سیستم لولهای در ساختمانهای اداری در آمریکا.
سه فاز طراحی، و فقدان کنترل کیفیت در ایران
منصف: امروزه در جهان دیگر فاز ۱ و ۲ و ۳ آنطور که در ایران هست معمول نیست. بعد از طراحی ایده (Conceptual Design)، مرحلة بسط و گسترش طرح (Design Develop) است و بعد طراحی جزئیات (Detail Design). آنها اغلب مرحلة سوم را به پیمانکار میدهند، البته پیمانکاران مجرب. در شرایط عمومی پیمانهای سازمان برنامه هم طراحی جزئیات به عهدة پیمانکار گذاشته شده، اما پیمانکاران زیر بار نمیروند.
طاهری بهبهانی: مسئلة بزرگ ما در ایران فقدان کنترل کیفیت است. در هر جای دنیا اگر این کار صورت نگیرد، کار بد ارائه میشود. این مرحله جزء لاینفک فرایند طراحی و ساخت است که باید در فاز ۴، یعنی بهرهبرداری، انجام شود. کنترل کیفیت در کشور ما فقط در مورد حجم مصالح به کار رفته صورت میگیرد، نه اجرای درست طرح. مسئلة دیگر نبود تکنسینهای مجرب در کار ساختمان است؛ ما در ایران یا مهندسیم یا هیچ، در حالی که مثلاً در آمریکا حقوق تکنسینها از حقوق مهندسان دفتری بالاتر است. مسئلة بعدی نبود دستورالعملهاست. در کشورهای دیگر برای هر کاری دستورالعملهای مشخص وجود دارد ـ برای نصب سنگ، برای نصب پنجره، برای رنگ زدن دیوار. ما اینها را نداریم.
در سالهای اخیر در اصفهان و شیراز ظاهراً نظام مهندسی و شهرداریها توانستهاند با هم کار کنند، مشاورها هم کار را کم و بیش کنترل میکنند، و کیفیت ساخت و ساز و کیفیت سازه به طرز آشکاری بالا رفته است. در اصفهان قسمت اعظم کارهای ساختمانی فلزی است؛ حضور ذوبآهن اصفهان و مردمی که علاقهمندند کارشان ارزان و درست انجام شود هم تأثیر داشته است. نظامهای مهندسی شیراز و اصفهان از میان خود آنها انتخاب شدهاند و برخلاف تهران خوب عمل کردهاند. حتی در اصفهان زیباترین کارهای بتنی را امروز میتوانیم ببینیم. در شیخنشینها هم نمونههای بتن بیبروبرگرد تست میشوند و همه کارها مطابق استانداردهای بینالمللی انجام میشود؛ مهندسان عراقی و کویتی و هندی در آنجا کار میکنند، اما شهرداری کویتی است و حتماً تست بتن را میخواهد، و در این موارد آنچنان که خارجیها هم کار بد تحویل میگیریم، آنها کار خوب تحویل میگیرند، چون چهارچوب ضوابط مهندسی برای کار وجود دارد.
دو نمونه از کارهای آروپ
در ادامة بحث چندرشتهای بودن معماری و ضرورت همکاری همزمان همة رشتهها، گزیدههایی از دو نمونه کارهای شرکت معروف آروپ که نقش همکاری بین رشتهها در کل فرایند طراحی آنها مشهود است، معرفی میشود.
۱ ـ مرکز ورزشهای آبی منچستر
استخرها به دلیل حجم بزرگ و سطوح سختشان ناگزیر دارای زمان واخنش طولانی هستند. در اینجا میدان عمل برای به کار گرفتن روشهای تنظیم شرایط صوتی محدود بود، بنابراین لازم بود سطوح جاذب صدا بسیار مؤثر عمل کنند. گروه طراح تصمیم گرفت که برای جذب صدا از اسکلت سقف نیز استفاده کند. مشبک کردن ورقهای قشر میانی پوشش سقف باعث میشود که لایة الیاف معدنی که به منظور عایقبندی حرارتی به کار میرود در جذب صدا نیز وارد عمل شود.
به منظور انطباق ملزومات کنترل ساختمان، سیستم اعلام خطر صوتی (VA) به طور کامل در سیستم حریق ادغام شده است. بلندگوهای مربوط به اعلام خطر صوتی به منظور ارتباط با جمعیت حاضر در استخر نیز مورد استفاده قرار میگیرند. ۹ بلندگوی مخروطی شکل (با کیفیت بالای پخش مستقیم) که به داربست مرکزی پوشش سقف نصب شدهاند پوشش صوتی فضای استخر مسابقه را تأمین میکند. علاوه بر بلندگوهای فوق، پریزهایی در طول دیوار کنار استخر برای بلندگوهای زیرآب که در مواقع خاص با نصب وزنه به داخل آب فرو میروند (برای هر طرف استخر یک بلندگو) پیشبینی شدهاند.
دغدغة اصلی مهندس تأسیسات در طراحی استخر این بود که تهویهای را پیشبینی کند که بتواند بخار متصاعد از استخرها را مهار کرده، بافت کالبدی ساختمان را در مقابل آسیب آن حفاظت کند، ضمن آنکه شرایط مطلوبی را برای شناگران خیس تأمین نماید. آبی که درجة حرارت آن ۲۹ درجة سانتیگراد باشد ضریب تبخیر آن نسبت به آب سردتر افزایش مییابد. برای روبرو شدن با این مسائل، آروپ راهبرد مهندسی موفق و منسجمی را که قبلاً در مورد Ponds Forge استفاده شده بود به کار برد: استفاده از مجاری زیر کف برای توزیع و تخلیة هوا در فضاهای اصلی استخر سرپوشیده. هوای گرم و خشک از پوستة کالبدی ساختمان بالا فرستاده میشود و هوای برگشتی از سطح پایینی، که در آنجا آلایندهها در بیشترین حد هستند، از طریق دریچههای استخر خارج میشود. برای حصول اطمینان از اینکه درجة حرارت هوا و سرعت توزیع آن در سالن استخر در حد قابل قبولی قرار دارد، از روش CFD استفاده شد.
یک دستگاه کوچک CHP (دستگاه توأمان مولد نیرو و حرارت) نصب شد تا هزینههای جاری را کاهش دهد. کارآمدی ساختمان با استفاده از برنامههای BEANS مدلسازی شد تا اندازة واحدی که برای ۳۶۵ روز کار مداوم در سال مناسب است، تعیین شود. برای این منظور یک واحد دستگاه پکیج ۳۰۰ کیلووات و ۴۱۰ کیلووات انتخاب و با غلافی آکوستیکی پوشانده شد.
۲ ـ موزة دریایی اوزاکا
در سال ۱۹۹۳ مسئولان دفتر بندرگاه شهر اوزاکا برای رایزنی در مورد پروژة یک موزة دریایی به دفتر معماری پل آندرو در پاریس مراجعه کردند. این دفتر طرحی پیشنهاد کرد که ساختمان موزه در آبهای خلیج ساخته شود و یک سری طرحهای اولیه از گنبدی کروی که در آبهای خلیج اوزاکا شناور بود به کارفرما ارائه کرد. بر این اساس موزة دریایی اوزاکا بر روی یک قطعه زمین احیا شده در آبهای خلیج مستقر گردید. گنبد فلزی تمام شیشة آن با قطر ۷۰ متر از طریق یک تونل زیرآبی به درازای ۶۰ متر به یک ساختمان ورودی بر روی زمین متصل میشود. این ساختمان یک حیاط مدور ساحلی را نیز به قطر ۷۰ متر در بر میگیرد. گنبد، سه طبقة حلقوی را که کشتی هیگاکی کایزن (Higaki Kaisen) را احاطه کرده است در خود جای میدهد ـ کشتیای که از روی غرفههای کشتیهای تجارتی چوبی مربوط به دورة ادو بین قرنهای ۱۷ تا ۱۹ بازسازی شده است. مساحت سایت ۳۳٬۴۴۳ مترمربع و سطح زیربنای کل ۲۰٬۶۹۹ مترمربع است که ۷۰ درصد آن در داخل گنبد قرار دارد.
دفتر معماری پل آندرو به مأموریت از جانب مسئولان شهری اوزاکا، برای تحقیق در مورد عملی بودن طرح، از شرکت آروپ لندن برای انجام خدمات مربوط به سازه دعوت به عمل آورد. متعاقباً، دامنة کار تا مطالعات بنیادین با همکاری مشترک آروپ و توهاتا (Tohata) که یکی از مهندسان مشاور برجستة ژاپن است، گسترش یافت. طراحی اولیه در پاریس، لندن و اوزاکا صورت گرفت و در بهار سال ۱۹۹۶ به پایان رسید. در اوایل سال ۱۹۹۷ همین گروه مأموریت یافتند که تهیة طرح تفصیلی را برعهده گیرند؛ مرکز فعالیت به ژاپن منتقل شد و طراح ساختمان دفتری تأسیس کرد و آروپ ژاپن خدمات مهندسی را به عهده گرفت. Arup مسئولیت سازة گنبد شیشهای و سازة کلان داخل آن را شامل میشد. توهاتا مسئولیت ساختمان ورودی، تونل، بخش زیرین گنبد و فونداسیون شمعکوبی هر سه ساختمان را برعهده داشت.
تهویة هوای گنبد و فضاهای آن از طریق چندین سیستم که هر کدام بخش جداگانهای را پوشش میدهد تأمین میشود. خود گنبد سه واحد بزرگ هواساز (AHUS) در قسمت زیرین خود و سه واحد دیگر را در قسمت بالا روی بخشهای مرکزی هریک از طبقات جای داده است. این واحدهای هواساز هوای گرم و سرد را از طریق نازلهایی که در اطراف پایة گنبد و در قسمت بالای هستههای اصلی نصب شدهاند تأمین میکنند. تمام طبقات داخل گنبد از سیستمهای مجاری تهویة زیرکف استفاده میکنند. این ترکیب مجموعة عمق طبقات را به ۱٫۲ متر میرساند و نیاز به دسترسیهای زیرسقفی را به حداقل میرساند، و هر دوی آنها از نکات کلیدی در طراحی معماری هستند.
ساخت گنبد و نصب آن
برنامة کوتاه ۲۵ ماهة ساخت نشان داد که نصب گنبد بعد از تکمیل سازة داخلی یا برعکس امکانپذیر نیست. خوشبختانه موقعیت گنبد که فقط ۱۵ متر با ساحل فاصله داشت، همراه با عمق کافی آب، شیوة بدیعی از اجرای کار را امکانپذیر ساخت: ساخت گنبد به طور کامل خارج از کارگاه و سپس نصب آن بر روی ساختمان داخلی تکمیل شده، با استفاده از یک جرثقیل بزرگ شناور در آب. کارخانة صنایع سنگین کاواساکی واقع در هریما، نه فقط به خاطر قابلیتهای آن بلکه به خاطر آسان بودن دسترسی به آن که تنها ۱۲ کیلومتر از کارگاه در آن سوی خلیج اوزاکا فاصله دارد، برای ساخت گنبد انتخاب گردید. هریما در نزدیکی جزیرة آواجی قرار دارد و به دلیل اینکه در سال ۱۹۹۵ مرکز زلزلة کوبه بود، مشهور است.
تاریخ نصب براساس پیشبینی شرایط آب و هوایی و شرایط رفت و آمدهای دریایی و نیز تمایل موجود برای انجام بیشترین کار ممکن در کارگاه تعیین شد. تاریخ انتخابی ۷ نوامبر ۱۹۹۹ بود که یک هفته برای تعویق آن در نظر گرفته شده بود. ساخت گنبد در اواخر سال ۱۹۹۸ پس از آزمایشهای مفصل کنترل کیفیت گرههای فولادی ریختهگری شده برای اتصالات قطری شبکة سازه شروع شد. نیمکرة گنبد به ۱۲ واحد بزرگ تقسیم شد که هر کدام روی قیود راهنما (جیگ)های مختص سوار کردن قطعات همان واحد به یکدیگر وصل میشوند. وزن این جیگها تقریباً برابر وزن خود گنبد است.
این مقاله گزیدههایی است از The Arup Journal، شمارة ۱/۲۰۰۱.
