مصالح نرم سازه های سخت - آکا
برای تأمین مقاومت بنا با توجه به طول زیاد آن سازه به صورت یک توده سه بعدی از خطوط,توجه به شدت زلزله خیز بودن این منطقه جغرافیایی همواره از گذشته دور طراحی

سابقه استفاده از کاغذ در معماری ژاپن بسیار دیرینه است. با توجه به شدت زلزله خیز بودن این منطقه جغرافیایی، همواره، از گذشته دور، طراحی ساختمان ها به گونه ای که متحمل کمترین خسارت ها در اثر زلزله های شدید شوند، به عنوان هدف اولیه طراحی معماری مطرح بوده است

تا ۳ قرن پیش از این نقش معماری اغلب به ساختن بناهای یاد بود و ماندگار برای قشر خاصی از جامعه محدود می شد. گروهی که اغلب از افراد با نفوذ و دولتمردان بودند و یاگروه های مذهبی و طبقه مرفه جامعه که بیشتر به دنبال فضایی برای گذراندن اوقات تفریح و خوشگذرانی خویش بودند.
با آغاز قرن نوزدهم میلادی و شکل گیری انقلاب صنعتی، تحولات اساسی تقاضای جامعه پدید آمد؛ نیاز به سکونت گاه هایی برای همه طبقه های جامعه خصوصاً طبقه متوسط در جوامع مطرح شد. فضاهایی برای زیستن، که هم از نظر کمی پاسخگوی تقاضای مطرح شده باشد و هم از نظر کیفی بدین ترتیب حرفه معماری بیش از پیش به متن جامعه راه یافت و نوعی «معماری اجتماعی و مردمی» شکل گرفت.
در این میان، با ساخت و سازهای گسترده و دخل و تصرف بیشتر در روند طبیعت، مسأله آلودگی محیط زیست روز به روز بیشتر در رأس دغدغه های بشر قرار گرفت و معماران را برآن داشت که راه حل هایی برای کاهش آسیب وارده به محیط زیست و اکوسیستم کره زمین پیدا کنند. امروزه بحث «معماری پایدار» یا «معماری سبز» جزو مهم ترین مباحث مطرح شده در طراحی معماری است و معماران بسیاری با این عناوین مشغول به فعالیت هستند.
یکی از راه های پاسخگویی به نیاز جامعه برای تأمین مسکن کافی و مناسب، اقتصادی و زیبا، استفاده از مصالح جدید ساختمانی است. به کارگیری موادی قابل بازگشت به چرخه طبیعت، در دسترس همگان و مقرون به صرفه ضروری به نظر می رسد. این موارد و دلایل بسیاری دیگر معماران را برآن داشت که از «کاغذ» به عنوان عناصر اصلی تشکیل دهنده ساختمانها بهره گیرند.شاید تصور این مسأله دشوار باشد که با کاغذ و مقواهای دور ریختنی بتوان بناهایی باشکوه و استوار ساخت. اما در دودهه اخیر این روش نوین معماری به طور جدی مطرح شده و توانسته است به خوبی از منظرفنی و اجتماعی نقش خود را اثبات کند.
● تاریخچه
سابقه استفاده از کاغذ در معماری ژاپن بسیار دیرینه است. با توجه به شدت زلزله خیز بودن این منطقه جغرافیایی، همواره، از گذشته دور، طراحی ساختمان ها به گونه ای که متحمل کمترین خسارت ها در اثر زلزله های شدید شوند، به عنوان هدف اولیه طراحی معماری مطرح بوده است. یکی از بهترین روش ها برای کاهش میزان تخریب بناها در مقابل زلزله، سبک کردن ساختمان و استفاده از مصالحی با وزن پائین است. در معماری از چوب، کاغذ و مصالحی از این قبیل استفاده می شود.
معماران سنتی ژاپن از صفحه های کاغذی که به «شوجی» معروف اند به عنوان عنصر جدا کننده فضاهای مختلف معماری بهره می گیرند. صفحه های کاغذی علاوه بر تأمین سبکی ساختمان و ایفای نقش جدا کنندگی فضاها، قابلیت های تزئینی بسیاری را در اختیار طراحان قرار می دهند. اما آنچه اکنون در این مقاله بدان می پردازیم بسیار فرا تر از موارد استفاده کاغذ در معماری سنتی ژاپن است. امروزه از کاغذ به عنوان اصلی ترین عنصر سازه بنا استفاده می شود به گونه ای که فرم خاصی از کاغذ توانسته جایگزین فولاد، بتن و مصالح بنایی شود.
بسیار پیش آمده است که هسته مقوایی میانی دستمال های توالت و یا کاغذ های فکس و پلات را دور بیندازیم اما مطمئناً هیچ گاه تصور نکرده ایم که این مواد می توانند، به عنوان عنصری سازه ای در شکل گیری بناهایی استوار مطرح شوند.
● استوانه های مقوایی
استوانه های مقوایی (Card board Tube)، از کاغذ های بازیافت شده به ظاهر دور ریختنی تهیه می شوند. بسیار ارزان هستند و در کارخانه هایی مخصوص در سازوکاری نه چندان پیچیده تولید می شوند. کارخانه ها این قابلیت را دارند که استوانه هایی کاغذی (Paper Tubes) در ابعاد مختلف با طول، قطر و ضخامت های متنوع تولید کنند. استوانه های تولید شده در این کارخانه ها شکننده نیستند و با افزودن ترکیبات شیمیایی خواص مختلفی از قبیل ضد آب، ضد آتش، ضد موریانه و ... پیدا می کنند و می توانند کاربری های متنوع و خاصی را داشته باشند. امروزه با اعمال محاسبات دقیق برروی این مواد و انجام آزمایش های استاندارد فنی به خوبی می توانیم از این مواد به عنوان عنصر سازه ای در معماری ساختمان ها استفاده کنیم.
● مزایای استفاده از کاغذ در معماری
کاغذ، ماده ایست که در طبیعت به دست می آید و به آسانی به چرخه طبیعت باز گشته و به عنوان دوست آکوسیستم محسوب می شود. استوانه های کاغذی از زباله های کاغذی بازیافت شده تهیه می شود، موادی که بلااستفاده و دور ریختنی هستند و به دلیل خاصیت بازگشت به چرخه طبیعت، معماری با استوانه های کاغذی، زباله صنعتی بر جای نمی گذارد.
چوب یکی از مصالح ساختمانی است که خواص شیمیایی و فیزیکی مناسب آن موجب شده یکی از پر طرفدارترین عناصر ساختمانی محسوب شود. بافت زیبا و تنوع گونه های مختلف چوب امکانات بسیاری را در اختیار طراحان قرار می دهد، هرچند از نظر فنی، در مراحل پیچیده ای لازم است تا چوب موجود در طبیعت به عنصری ساختمانی تبدیل شود.
استوانه های مقوایی بافت و رنگ مشابه چوب دارند و همان امکانات بصری چوب را دارا هستند. بدون آن که مشکلات مربوط به استفاده از چوب و آماده کردن آن در پروسه صنعتی را داشته باشند. امروزه در بسیاری از نقاط، به دلیل کاهش ذخایر تولید چوب که همان جنگل ها هستند چوب به ماده ای کمیاب و بسیار گران قیمت تبدیل شده است. در صورت ادامه روند روبه رشد تخریب جنگل ها و استفاده از چوب در مصارف متفاوت صنعتی، ساختمانی و غیره بشر بی شک با بحرانی زیست محیطی مواجه می شود که این مسأله لزوم پرداختن به موادی به عنوان جایگزین چوب را به طور جدی مورد توجه قرار داده است. با کنترل خواص فیزیکی و شیمیایی استوانه های کاغذی می توان از این مواد به عنوان «فرم نوینی از چوب تکامل یافته» در مصارف مختلف بهره گرفت.
استفاده از مصالح سبک و پائین آوردن وزن ساختمان مهم ترین راه های کاهش اثرات زلزله است. استوانه های کاغذی بسیار سبک هستند و در مواردی وزنی به مراتب کمتر از چوب دارند و شاید بتوان از آنها به عنوان یکی از سبک ترین مصالح ساختمانی یاد کرد که این مسأله از مزایای قابل توجه این ماده است.
● معماری پایدار
نخستین بار معماری ژاپنی به نام «شیگروبن» از استوانه های مقوایی در سازه ساختمان استفاده کرد. وی متولد سال ۱۹۵۷ میلادی در توکیو است. معماری را در مدرسه معماری کالیفرنیای جنوبی فرا گرفت، سپس به مدرسه معماری انجمن کوپر در آمریکا رفت، جایی که بزرگترین درسهای معماری خود را از جان هیداک (یکی از معماران گروه پنج معماری نیویورک) فرا گرفت و در سال ۱۹۸۴ میلادی فارغ التحصیل شد.
وی پس از بازگشت به ژاپن در سال ۱۹۸۵ میلادی دفتر معماری خود را تأسیس کرد و در ابتدا، با توجه به شرایط اقتصادی دهه ۱۹۸۰ ژاپن، کار خود را با پذیرفتن طراحی پروژه هایی معمولی آغاز کرد. کارهای اولیه او شامل پروژه های مسکونی در توکیو و اطراف آن بود. یکی از نخستین پروژه های وی، طراحی موزه امیلیو آمابز است. وی در این طرح از نوعی پارچه استفاده می کند که دور لوله های مقوایی پیچیده شده بود. او می گوید، ایده اولیه به کارگیری استوانه های مقوایی در معماری پس از اتمام این پروژه در ذهن او نقش بست، آنگاه که دفتر او مملو از این استوانه های مقوایی شده بود و او از دور ریختن این مواد کاغذی اکراه داشت.
پروژه بعدی وی در سال ۱۹۸۶ میلادی، طراحی نمایشگاه الوار التو (معمار معروف فنلاندی که از چوب در معماری خود بسیار استفاده می کند)، در توکیو بود. از آنجایی که وی به دنبال القای حال و هوای پروژه های آلتو در طراحی نمایشگاه بود و در عین حال طراحی نمایشگاه با چوب بسیار گران تمام می شد به فکر استفاده از این استوانه های مقوایی افتاد که ظاهری شبیه چوب دارند. این نخستین گام او در بهره گیری از استوانه های مقوایی در معماری بود.
● پروژه های اجرا شده با استوانه کاغذی
▪ ۱۹۸۹میلادی آلاچیق کاغذی، ناگویا، ژاپن:
متشکل از ۴۸ ستون مقوایی و یک پلان دایره وار است. این ستون ها که به وسیله پارافین ضد آب شده بودند، با ترکیبی چسبناک به یکدیگر پیوسته شدند و در قسمت فوقانی به وسیله یک حلقه فشاری چوبی استحکام بنا حفظ شد. سقف این بنا نوعی سقف چادری از پارچه مخصوص است.
▪ ۱۹۹۰میلادی، سالن و دروازه شرقی اوداوارا، کاناگاوا، ژاپن:
به مناسبت پنجاهمین سالگرد تأسیس شهرداری شهر اوداوارا، طراحی یک سالن چند منظوره و موقت در دستور کار قرار گرفت. از آنجا که هنوز اجازه رسمی برای استفاده از لوله مقوایی به عنوان سازه از جانب دولت ژاپن صادر نشده بود، ترکیبی از فولاد و کاغذ طراحی شد به طوری که دیواری از ستون های مقوایی فضای داخل را شکل می داد و برای تأمین مقاومت سازه ای بنا از ستونهای فولادی استفاده شده بود. بنا از۳۳۰ استوانه مقوایی تشکیل شده است که فضای میان آنها با وینیل شفاف پرشده بود. به گونه ای که نور طبیعی را به داخل بنا هدایت کند.

▪ پروژه های اجرا شده با استوانه کاغذی
▪ ۱۹۸۹میلادی آلاچیق کاغذی، ناگویا، ژاپن
متشکل از ۴۸ ستون مقوایی و یک پلان دایره وار است. این ستون ها که به وسیله پارافین ضد آب شده بودند، با ترکیبی چسبناک به یکدیگر پیوسته شدند و در قسمت فوقانی به وسیله یک حلقه فشاری چوبی استحکام بنا حفظ شد. سقف این بنا نوعی سقف چادری از پارچه مخصوص است.
▪ ۱۹۹۰میلادی، سالن و دروازه شرقی اوداوارا، کاناگاوا، ژاپن
به مناسبت پنجاهمین سالگرد تأسیس شهرداری شهر اوداوارا، طراحی یک سالن چند منظوره و موقت در دستور کار قرار گرفت. از آنجا که هنوز اجازه رسمی برای استفاده از لوله مقوایی به عنوان سازه از جانب دولت ژاپن صادر نشده بود، بنا به صورت ترکیبی از فولاد و کاغذ طراحی می شد به طوری که دیواری از ستون های مقوایی فضای داخل را شکل می دهد و برای تأمین مقاومت سازه ای بنا از ستونهای فولادی استفاده شد. بنا از۳۳۰ استوانه مقوایی تشکیل شده است که فضای میان آنها با وینیل شفاف پرشده بود. به گونه ای که نور طبیعی را به داخل بنا هدایت کند.
▪ ۱۹۹۱میلادی. کتابخانه یک شاعر، کاناگاوا، ژاپن
ایده طراحی این پروژه ایجاد گنجینه ای از جنس کاغذ برای کتاب های کاغذی بود. دیوارهای بنا در قسمت داخلی از قفسه های چهارطبقه از جنس استوانه های مقوایی تشکیل شدند که ضد آب شده و در قسمت بیرونی دارای پرداخت بودند. و هم چنین سقف بنا با شبکه ای از خرپاهای مقوایی ساخته شده بود.
▪ ۱۹۹۴میلادی. استودیو وگالری طراحی میاک، توکیو، ژاپن
با توجه به قوانین محلی برای طراحی این بنا، دیوار خارجی به صورت مقاوم در برابر آتش در نظر گرفته شد. با تغییر نور روز، فضای داخلی به صورت منشور متنوعی از سایه های راه راه و متحرک، انیمیشن طبیعی را به نمایش می گذارد.
▪ ۱۹۹۵میلادی خانه کاغذی، یاماناشی، ژاپن
این پروژه نخستین بنای دائمی است که با کسب اجازه رسمی از جانب دولت ژاپن طراحی شد. دیواری S شکل متشکل از ۱۱۰ استوانه مقوایی، فضای داخل و خارج بنا را از هم جدا می کند. در این بنا نوعی تداوم فضایی میان فضای داخلی و تراس بیرونی مورد نظر بوده است. فضای داخلی بدون مبلمان یا جزئیات طراحی شده و یک استوانه مقوایی با قطر ۱/۲متر فضای سرویس بهداشتی را تعریف می کند.
▪ ۱۹۹۵میلادی خانه های موقت کاغذی و کلیسای کاغذی برای زلزله زدگان، ژاپن
پی این اقامتگاه های موقت را صندوق های خالی شیشه های نوشیدنی که از کیسه های شن پر شده اند تشکیل می دهد. دیوار ها از استوانه های مقوایی ساخته شده اند و سقف نوعی سقف چادری است. فضای میان ستون های مقوایی از اسفنج ضد آب با نوعی چسب به صورت فشرده پر شده است. مزیت این مصالح در ارزان بودن آن و قابلیت نصب و جمع آوری راحت است.
همچنین بنا را موادی شکل داده اند که کاملاً قابل بازیافت هستند و زباله ای بر جای نمی گذارند.
پروژه دیگر کلیسایی کاغذی است که برای زلزله زدگانی که عبادتگاه خود را از دست داده بودند طراحی شد. ۵۸ استوانه مقوایی در چیدمان بیضی وار پلان بنا را شکل می دهد. این استوانه ها در قسمت مقابل ورودی با فاصله کمی از یکدیگر قرار گرفته اند و محراب در قسمت مقابل با فاصله گرفتن از یکدیگر فضای ورودی را تعریف می کند.
سقف بنا از پارچه ای با روکش تفلون تشکیل شده است. این کلیسا که در ابتدا به عنوان بنایی موقت طراحی شد بنا بر درخواست ساکنان شهر تا سال ۲۰۰۵ میلادی در محل باقی ماند و سپس به مکانی در تایوان منتقل شد.
▪ ۱۹۹۸میلادی گنبد کاغذی، گیفو، ژاپن
یک طاق بزرگ با ارتفاع ۸ متر طراحی شد و از آنجا که استوانه های کاغذی خم نمی شوند طول قوس به بخش های ۹*۱/۸متر تقسیم شد که هر بخش به وسیله یک پنل چوبی پر شد. در مرکز هر پنل چوبی نورگیری مدور تعبیه شد تا نور طبیعی را در داخل هدایت کند. استوانه های مقوایی به کار رفته در این پروژه ضد آب هستند.
▪ ۱۹۹۹میلادی. پناهگاهی فوری کاغذی، رواندا
در درگیری و جنگ داخلی در کشور رواندا بیش از دو میلیون نفر بی خانمان شدند. دفتر نماینده عالی سازمان ملل در امور پناهندگان به طور معمول اقامتگاه های موقتی از صفحات پلاستیکی و تیرهای آلومینیومی برای آسیب دیدگان حادثه تعبیه کرد. اما پناهندگان رواندایی، تیرهای آلومینیومی را می فروختند و با قطع درختان اقامتگاه ها را بنا می کردند. در این زمان نیاز به مصالحی جایگزین برای آلومینیوم مطرح شد. اقامتگاه هایی از استوانه های مقوایی طراحی شدند که با مواد شیمیایی خاص ضد موریانه شده بودند. این خانه ها بسیار ارزان بود و از موادی تهیه شده اند که به راحتی در محل در دسترس بودند. لذا هزینه های حمل ونقل نیز کاهش یافت.
▪ ۲۰۰۰میلادی. خانه های موقت کاغذی برای زلزله زدگان، ترکیه
در مقایسه با خانه هایی که برای زلزله زدگان ژاپنی ساخته شده بودند این خانه ها ابعاد بزرگ تری داشتند، چرا که میانگین اعضای یک خانواده در ترکیه بیش از ژاپن است، همچنین با توجه به شرایط اقلیمی ترکیه عایق کاری بیشتری در نظر گرفته شد. داخل استوانه های مقوایی از خرده های کاغذ باطله پر شد و در سقف از ترکیبات فایبرگلاس استفاده شد.
▪ ۲۰۰۰میلادی. طاق کاغذی در موزه هنرهای مدرن؛ نیویورک
هدف پروژه، طراحی یک بنای موقت مدرن بود. به جای طراحی یک بنای مجزا شبیه یک خانه تصمیم گرفته شد که طاقی ساخته شود که با باغ مجسمه در ارتباط باشد. این بنا، یک نمونه کاملاً خالص کاغذی بود که از خرپاهایی از جنس استوانه های مقوایی تشکیل شده بود. سایه دلپذیر ایجاد شده به وسیله طاق و تضاد زیبای بنا با بافت سخت و خشک شهر و محیط پیرامون به خاطره ای به یادماندنی از موزه تبدیل شد.
▪ ۲۰۰۰میلادی. غرفه ژاپن در نمایشگاه Expo ۲۰۰۰ ، هانوور، آلمان
ایده اصلی طراحی، خلق سازه ای بود که کمترین زباله صنعتی ممکن را پس از برچیده شدن به جای گذارد و تمام مصالح مصرفی در ساخت آن قابل بازیافت و استفاده مجدد باشد.
همچنین در ساخت آن از ساده ترین تکنولوژی استفاده شود. تونل قوسی با طول ۷۳/۸متر، عرض ۲۵ متر و ارتفاع ۱۵/۹متر طراحی شد و برای تأمین مقاومت بنا با توجه به طول زیاد آن سازه به صورت یک توده سه بعدی از خطوط منحنی با جهات و ارتفاع متغیر در نظر گرفته شد.
برای پوسته خارجی گزینه های مختلف مانند PVC مطرح شد اما از آنجا که استفاده از مصالح قابل بازیافت در دستور کار قرار داشت استفاده از پوسته PVC ممکن نبود. به طور تصادفی یک کیف ضد آب که برای ارسال مرسولات پستی از آن استفاده می شد در محوطه کارگاه پیدا شد و در تماس با کارخانه تولید کننده آن قرار بر این شد که پوسته خارجی بنا را کارخانه سازنده کیف تولید کند. برای پی بنا نیز از جعبه های فلزی پر شده از شن و ماسه استفاده کردند تا پس از برچیده شدن بنا بدون برجا گذاشتن هیچ زباله ای بنا جمع آوری شود.
▪ ۲۰۰۱میلادی، خانه های موقت زلزله زدگان، هند
در ساخت این خانه ها به جای پی های تشکیل شده از صندوق های پر از کیسه شن از زباله های ساختمانی استفاده کردند که در محل بیشتر در دسترس بود. برای سقف بنا نیز از حصیر بافته شده از نی بامبو و تیرهایی از جنس بامبو استفاده شد. همچنین برای عایق کاری سقف از برزنت شفاف بین دو حصیر استفاده کردند. برای ایجاد امکان تهویه- با توجه به شرایط اقلیمی منطقه- سنتوری مشبکی برای بنا در نظر گرفته شد. بدین ترتیب امکان آشپزی در داخل بنا فراهم آمد تا به دفع پشه ها نیز کمک کند.
▪ ۲۰۰۴میلادی. استودیوی موقت کاغذی، پاریس، فرانسه
یک فضای نیم استوانه ای با طول ۳۴/۵متر و عرض ۴/۴متر پوشیده شده از غشای ضد آب و یا سازه ای از استوانه های مقوایی ضد آب و ضد آتش طراحی شد. فضا به وسیله قفسه بندی های بلند به بخش های مختلف با کار بری های متنوع تقسیم شد که به صورت خطی در امتداد یکدیگر قرار گرفتند شامل سالن پذیرش، اتاق کنفرانس، فضای کار ، محل استراحت و کارگاه تعمیر.
▪ ۲۰۰۵میلادی. موزه و نمایشگاه «خانه قایق»، فرانسه
خانه قایقی متشکل از پوششی مناسب برای یک قایق قدیمی است که درمعرض دید عمومی قرار گرفته است. خانه قایق به همراه موزه ای که در نزدیکی آن برای برگزاری نمایشگاه ها و فعالیت های مرتبط آموزشی طراحی شده است، در یک منطقه روستایی و در کنار استخری بزرگ بنا شده است.

منبع : بخش مقالات علمی آکاایران
برچسب :