امروزه در جهان استفاده از فناوری‌های نوین در ساختمان‌سازی امری متداول شده است. مهندسان و طراحان سعی می‌کنند در آخرین ساخته‌های خود بالاترین تکنولوژی‌ها را به کار ببرند. با توجه به رشد روزافزون دانش در دهه‌های گذشته ما شاهد ساخت بناهایی بودیم که باعث حیرت شدند. یکی از نمونه‌های بارز استفاده درست از فناوری‌های نوین را می‌توان در ساخت تالار شهر لندن دید؛ ساختمانی که برای شهرداری شهر لندن توسط نورمن فاستر، معمار معروف معاصر، طراحی و ساخته شد. تالار شهر لندن در نگاه اول شبیه به نیمکره‌ای است که از زمین سر برآورده و هالی از ماه را تداعی می‌کند. این فرم از این‌رو انتخاب شد که طراحان بتوانند ایده‌های خود را روی آن عملی کنند. این ساختمان با ارتفاع 45 متر و 11 طبقه در کنار رودخانه تایمز خودنمایی می‌کند. زیربنای کلی ساختمان حدود 1750 متر مربع است. طبقات تقریباً مدور و با قطر متغیر بین 16 تا 25 متر طراحی شده است. یکی از عناصر داخلی این ساختمان زیبا، رمپ عمومی آن است که از طبقه اول تا انتها با شیب مایمی بازدیدکنندگان را به بالاترین نقطه هدایت می‌کند. بازدیدکنندگان در این مسیر مارپیچ می‌توانند از پشت دیوارهای شیشه‌ای و تراس‌های خارجی بنا، منظرهای زیبا از رودخانه و شهر لندن را مشاهده کنند.

بازدید از این رمپ برای عموم آزاد است تا به نوعی بتوانند بر کار شهرداری نظارت داشته باشند. فاستر یکی از پیشگامان معماری پایدار است. او در این بنا تمام امکانات را به خدمت درآورده تا آنچه را که شایسته سال 2002 بود، در تالار شهر لندن به نمایش بگذارد. فاستر در نظر داشت تا طراحی جدیدش نمونه‌ای بی‌همتا در کاهش مصرف انرژی باشد. از همین رو شکل ساختمان باعث شده که حدود 75 درصد سطح کمتری در مقایسه با ساختمان‌های متداول در معرض نور خورشید قرار بگیرد. نتایج اولیه شبیه‌سازی ساختمان نشان داد که کاهش عمده مصرف انرژی در یک ساختمان اداری باید با استفاده از پوشش‌های فلزی برای کنترل اتلاف گرما و اشعه دریافتی باشد. جذب انرژی خورشیدی در پانل‌های مایل بالای ساختمان، حداکثر است. بررسی میزان و نحوه کسب انرژی توسط هر یک از پانل‌های مفصل دار نشان داد که هر مفصل چگونه به تنظیم میزان جذب پانل‌ها کمک می‌کند. فرم پلکانی ساختمان باعث شده هر طبقه روی طبقه زیرین خود سایه‌اندازی کند. این فرم پلکانی با زاویه 31 درجه در نمای جنوبی به عقب رفته تا در فصول گرم از تابش آفتاب جلوگیری کند و در فصول سرد با کاهش زاویه تابش، نور خورشید را دریافت کند. بخش اعظم ساختمان در بخش اداری پوششی از شیشه سه جداره با دریچه‌هایی جهت تهویه دارد.

این پوسته موجب کاهش چشمگیر جذب و اتلاف گرما می‌شود. این پانل‌های ۱/۵ متری توسط دستگاه‌های برنامه ریزی شده و به صورت لیزری برش خورده‌اند. جنس پانل‌های تک جداره خارجی از شیشه است و پانل داخلی متشکل از یک پانل عایق و واحدهای دو جداره کنترل انرژی خورشیدی است که در پوشش‌هایی درون دریچه‌ها جاسازی شده است. هنگامی که هوا مناسب باشد، مفاصل باز می‌شوند و امکان تهویه طبیعی را فراهم می‌آورند. ضمن آنکه مفاصل و دریچه‌ها توسط ساکنان ساختمان قابل کنترل هستند. توجه اولیه در پروسه طراحی ساختمان محدود کردن بار گرمایی و سرمایی آن بود. هندسه غیرمعمول ساختار بنا بیانگر این مطلب است که پانل‌های شیشه‌ای در زوایای مختلف به هم متصل شده‌اند. در پانل‌های مدل سازی شده از تکنیک مشابه‌سازی نور روز و آنالیز سه‌بعدی نورپردازی استفاده شده است. با تبدیل روشنایی به انرژی گرمایی برای هر پانل می‌توان تابع تابش خورشیدی را محاسبه کرد. به این ترتیب نمودار حداکثر گرمای دریافتی از خورشید در هر متر از نما به دست آمده و این نمودار می‌تواند در هر نقطه از بنا بهبود پیدا کند. هندسه مشخص تالار با کاهش اشعه دریافتی و اتلاف حرارتی از طریق پوشش بیرونی، میزان بهینه انرژی را در ارتباط با سایت و جهت‌گیری ساختمان کسب می‌کند. این تحلیل علمی، نقشه حرارتی هر کدام از بخش‌های ساختمان را که در معرض تابش اشعه خورشید قرار دارند، نمایش داد و همچنین سطوح با پوشش فلزی را نیز تعیین کرد.

در جایی که بزرگ‌ترین سطح سایه مورد نیاز بود، نسبت سطوح شیشه‌خور به سطوح فلزی و غیر شفاف کاهش پیدا کرده و سیستم بادگیرهای بازشو مورد استفاده قرار گرفته است. مهندسان با بررسی‌های انجام‌شده متوجه شدند تالار شهر لندن روی سفره آب‌های زیرزمینی قرار دارد. با توجه به این نعمت مهندسان یکی از پربازده‌ترین طراحی‌ها را در مصرف بهینه انرژی و آب به نمایش گذاشتند. در این طراحی گرمای اضافی موجود در کل فضا به صورت آب گرم از طریق لوله‌کشی در سفره آب زیرزمینی ذخیره می‌شود و در زمان مورد نیاز از طریق پمپ آب برای مصارفی همچون راه‌اندازی سیستم‌های سرمایشی و آبیاری فضای سبز استفاده می‌شود. این مطالب گوشه‌ای از فناوری‌های نوین تالار شهر لندن بود. مهندسان و طراحان ما لازم است به‌دقت تمام ظرایف این کار را درک کنند تا بتوانند در کارهای خود از آن استفاده کنند.

این مطلب اولین بار در ماهنامه سرآمد به قلم سید شهاب میرفتاح منتشر شده است.