کنترل آلودگی هوا توسط پوسته‌های زیست‌مبنا (راهکاری برای کنترل آلودگی هوای شهر تهران)

نوع مقاله: مقالۀ پژوهشی

نویسنده

عضو هیئت علمى دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده معماری وشهرسازی

چکیده

بیان مسئله: روند سریع توسعه شهرها چرخۀ حیات زیستی را بر هم زده و موجب بروز مشکلاتی ازجمله آلودگی هوا شده است. برنامه‌های مدیریت آلودگی هوا عمدتاً بر کنترل منابع تولید آلاینده‌ها متمرکزند. این راهبرد به طور مؤثری میزان آلاینده‌های جدید وارد شده به هوا را کاهش داده اما در مورد آلاینده‌های موجود در هوا بی‌تأثیر است.
اما این نوشتار با پذیرش وضع موجود، به دنبال کنترل آلودگی هوا در جهت کاهش سطح آسیب به انسان بوده، این مهم را در حیطۀ معماری و شهرسازی و تأثیر پوسته‌های ساختمانی دنبال می‌کند. در این راستا قابلیت‌های طبیعت در بحث کنترل آلودگی‌های هوا، به حوزۀ معماری وارد و این راهکارها در عناوین «سه‌گانۀ نماهای آبی»، «نماهای جلبک» و «پوسته‌های زندۀ سبز» بررسی می‌شود.
هدف : یکی از رویکردهای مهم در حوزۀ معماری و شهرسازی توجه به طبیعت به مثابه الگو و راهکاری برای تعدیل مشکلات زیست‌محیطی است، و هدف اصلی این پژوهش درک بهتر چگونگی تعامل دیوارهای زیست‌مبنا برای ارتقای کیفیت هوا و کاهش سطح آلاینده‌ها، و دستیابی به بیوپوستۀ بهینه در این خصوص است.
روش تحقیق : به دلیل میان‌رشته‌ای‌بودن پژوهش حاضر، پیشبرد این تحقیق نیازمند روش‌های خاص ترکیبی بوده و اگرچه عمده مطالعات این نوشتار متکی بر روش کتابخانه‌ای و بررسی منابع موجود است، اما بسط چنین پژوهشی نیازمند تحقیق ترکیبی در حوزه‌های میان‌رشته‌ای است. به دلیل عدم وجود داده‌های کمی در مورد عملکرد هرکدام از سیستم‌ها، در این مجال، پس از معرفی سیستم‌ها در قالب جداولی با شناسایی ضعف‌ها و قوت‌ها، تحقیق به شیوه کاربردی صورت گرفته، و با مقایسۀ کیفی میان سیستم‌ها، روش بهینه انتخاب می‌شود.
نتیجه‌گیری: بنابر کلیه مراحل طی شده در این نوشتار و با توجه به مقایسۀ کیفی سه گونۀ نماهای زیست‌مبنا و بررسی نقاط قوت و ضعف هریک از سیستم‌ها، می‌توان اذعان داشت که جداره‌های سبز می‌توانند ساختاری مناسب را در خصوص کنترل آلودگی هوا در شهر تهران ارایه دهند و با توجه به برنامه‌ها و پیش‌بینی‌های شهرداری تهران در خصوص زیباسازی، باید اذعان داشت که نماهای سبز از شانس بیشتری جهت بهره‌وری در کوتاه‌مدت برای رفع این معضل در پایتخت برخوردارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Controlling Air Pollution with the Use of Bio Facades (A solution to Control Air Pollution in Tehran)

نویسنده [English]

  • Matin Bastanfard
Architectural and Urban Faculty, Shahrood University of Technology
چکیده [English]

Statement of the problem: The speed with which cities develop cause disruptions to the environment and create problems such as air pollution. Air pollution management programs are often focused on controlling the sources that are producing the pollutants. This method can effectively reduce the level of new air pollutants but it is does not have any effect on existing pollutants that are already in the air.
This paper, by accepting the current state is looking to control air pollution in order to reduce the level of harm to humans through architecture, municipal engineering, and the effect of facade structures. The capabilities that nature itself has in controlling air pollution have entered the field of architecture. Three of these capabilities will be studied: water facades, algae facades and green live facades.
Purpose: One of the most important approaches in architecture and municipal engineering is paying attention to nature as a model and solution to environmental problems. The main purpose of this research is to have a better understanding of how bio-based walls promote air quality and reduce pollutants and how to create a more productive bio-facade.
Research method: Because this research is interdisciplinary, combinative methods need to be used in order in undertake this research. The majority of the resources for this paper have been through libraries and available references; however, in order to further expand there is a need for combining the research from interdisciplinary fields. Because there is a lack of quantitative data about each system’s performance, the systems will be introduced through tables and their strengths and weaknesses will be identified. The research will then be applied to practical methods, which will allow for the qualitative comparison of these systems. The most productive method will be chosen.
Conclusion: Based on all stages of this paper, and by considering the qualitative comparison of 3 bio-based facades and studying each system’s strengths and weaknesses, it should be acknowledged that green facades, can present a suitable structure for controlling Tehran’s air pollution.  In regards to plans and predictions of Tehran’s municipality about beautification, it should be acknowledged that green facades have a higher chance for short-term productivity in solving this problem in the capital.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Air pollution
  • Bio Facade
  • Algae
  • Watery Facade
  • Green Wall

آزموده، مریم. (1395). تأثیر دیوارهای سبز بر کاهش آلودگی هوا و تعدیل دمای محیط در شهر تهران. رساله دکتری معماری. دانشگاه تهران، پردیس هنرهای زیبا، دانشکده معماری.

پوی‌، ه. س. و چبانوگلاس، روو، د. ر. ج‌. (1378). مهندسی محیط‌زیست. ت : محمدعلی کی‌نژاد و سیروس ابراهیمی. تبریز : دانشگاه صـنعتی سـهند.

تقوی، لعبت. (1393). نقش بام و دیوار سبز در توسعه پایدار شهری.مجله پایداری توسعه و محیط‌زیست، (1) : 36-19.

جرجانی، اسماعیل بن حسن. (1325). ذخیرة خوارزمشاهی. تهران : انتشارات آثار ملی.

حیدری نسب، امیر. (1392). مدل‌سازی ریاضی سه بعدی پدیده فتوشیمیایی آلودگی هوا و استفاده از موجک برای کاهش گره‌های شبکه (با تأکید روی هوای تهران بزرگ). رساله دکتری. دانشگاه صنعتی امیرکبیر.

قاسمی، ناصر. (1380). نگرش حقوق کیفری ایران درباره بزه آلودگی هوا. دیدگاه‌های حقوقی، (21 و 22) : 132-115.

مفیدی شمیرانی، سیدمجید و مدنی، حسین. (1386). آتریوم نماد یک معماری پایدار. ششمین همایش ملی انرژی. تهران : کمیته ملی انرژی جمهوری اسلامی ایران، معاونت امور برق و انرژی وزارت نیرو.

وانگ، دیوید و گروت، لیندا. (1388). روش‌های تحقیق در معماری. ت : علیرضا عینی‌فر. تهران : دانشگاه تهران.

Hume, C. (2009). Canada’s Most Important Building. Toronto Star, December 19, 2009. Available from: https://www.thestar.com/news/insight/2009/12/19/hume_canadas_most_important_building.html. (accessed 11 June 2017).

Kovarik, B. (2018). Environmental history timeline, “Air pollution”. Available from: http://environmentalhistory.org/about/airpollution/. (accessed 11 June 2017).

Krzyzanowski, M. (2008). WHO Air Quality Guidelines for Europe. Toxicol.Environ.Health A, 71(1): 47-50.

Kuwabara, B., Auer, T., Gouldsborough, T., Akerstream,
T. & Klym, G. (2009). Manitoba Hydro Place Integrated Design Process Exemplar. 26th Conference on Passive and Low Energy Architecture, Manitoba Hydro Place Integrated Design Consortium, Quebec City, Canada, 22-24 June 2009.

Kyoung, H. K. (2013). A Feasibility Study of an Algae Façade System. International Conference on Sustainable Building AsiaSchool of Architecture. University of North Carolina at Charlotte, Charlotte.

Mayer, H. (1999). Air Pollution in Cities. Atmospheric Environment, (3): 4029–4037.

Perini, K., Ottelé M., FraaijA, Haas E. M. & Raiteri, R. (2011). Vertical greening systems and the effect on air flow and temperature on the building envelope. Building and Environment, (46): 2287-2294.

Suri  Manveena. (2017). CNN, “Delhi tests water cannons to combat deadly air pollution”. Available from: https://edition.cnn.com/2017/12/22/health/india-new-delhi-water-cannon-pollution-intl/index.html. (December 22, 2017)

Schnelle, K. B. J. & Brown, C. A. (2002). Air Pollution Control Technology Handbook. Boca Raton, EL: CRC Press.

Shaocai, Y. (2014). Water spray geoengineering to clean air pollution for mitigating haze in China`s cities. Environment chemistry letters, 12 (1): 109-116.

Shukla, J. B., Misra, A. K., Sundar Shyam, N. R. (2007). Effect of rain on removal of a gaseous pollutant and two different particulate matters from the atmosphere of a city.Mathematical and Computer Modelling, 48 (5-6): 832-844.

Snijders, A. & Bilow, M. (2013). Algae Architecture, Msc 3: Architectural Engineering Lab 10, 09-07-2013.Available from: https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid:b0b6e05d-49d8-4cc0.../download.

World Health Organization (WHO). (2002). The World Health Report 2002: Reducing Risks, Promoting Healthy Life. Geneva: WHO.

Thottathil, V., Jacob, C., Balamuralikrishna, S. (2010). Use of Green Facades in sustainable Building Environments: Quantifying the uptake rates of air pollutants by facades draped with tropical creepe. International Conference on Sustainable Built Environment, Kandy, 13-14 December 2010.

Yang, J., Yu, Q. & Gong, P. (2008). Quntifying air pollution removal by green roofs in Chicage. Atmospheric Environment,
(42): 7266–7273.