ردپای «برج»‌ها در تهویه نامطبوع تهران

  علاوه بر این دو دسته اطلاعات، تحقیقات سومی نیز توسط یک گروه از اساتید معماری و طراحی شهری در دانشگاه تربیت مدرس تهران‌ درباره نقش برج‌ها در وزش بادهای درون‌شهری انجام شده است. همه این سه مجموعه اطلاعات با تکمیل و تایید یکدیگر، نشان می‌دهد: وجود ساختمان‌های بلندمرتبه در محیط شهر، در نقش «دیوار باد»، باعث سرکوب شدن جریان باد سطحی در داخل شهر می‌شود که پیامد آن، «ایستایی هوا»، «انباشت ذرات آلاینده معلق در هوا» و در نتیجه بروز «تهویه نامطبوع شهر» خواهد بود. در تهران طی 28 سال اخیر 979 فقره پروانه ساختمانی برای احداث انواع بلندمرتبه صادر شده که هر پروانه، از چند برج ساختمانی تشکیل شده است. به این ترتیب طی سه دهه اخیر، سالی حداقل 30 برج مسکونی یا غیرمسکونی در پایتخت احداث شده که عمده آنها در مناطق شمالی و این اواخر در شمال غرب و غربی‌ترین منطقه تهران جانمایی شده‌اند. این ساختمان‌ها اگرچه خود منبع آلاینده هوا محسوب نمی‌شوند اما به‌خاطر آنکه جریان باد را کاهش می‌دهند، باعث انباشت ذرات آلاینده ناشی از منابع متحرک (خودروها) در لایه‌های پایین جو می‌شوند.

بررسی‌های آزمایشگاهی درباره آثار بلندمدت این حجم بلندمرتبه احداث شده در تهران بر هوای شهر که توسط پژوهشکده سازمان هواشناسی انجام شده است، مشخص می‌کند: برج‌های شکل گرفته در منطقه 22 تهران ـ منطقه‌ای که در حال حاضر با بیشترین تراکم ساختمان‌های بلندمرتبه روبه‌رو است - بین 10 تا 15 درصد بر آلودگی هوای پایتخت موثر افتاده است و سبب کاهش قابل‌ملاحظه جریان باد در شمال تهران و ساکن‌ شدن هوا در امتداد شرقی شهر شده است. بر این اساس، کاهش بادهای از سمت کوه به دشت تهران و بالعکس، در دهه‌های اخیر بسیار قابل ملاحظه بوده است و حتی سرعت بادهایی که شب و اوایل صبح از مناطق کوهستانی به سمت تهران می‌وزد، به شدت پایین آمده است. ادامه برج‌سازی در کریدور اصلی هوای پایتخت، می‌‌تواند در آینده نزدیک، بر بادهای غربی که بادهای غالب تهران را تشکیل می‌دهند، تاثیر گذاشته و آن را کاهش دهد که در این صورت، امکان تصفیه هوای آلوده از طریق جریان باد در سال‌های آینده، سخت‌تر و محدودتر خواهد شد. گراف‌های به‌دست آمده از ایستگاه‌های هواشناسی مهرآباد درباره روند سرعت و جریان باد در تهران، نشان می‌دهد: جریان باد در شمال تهران طی سال‌های 1385 تا 1394 در مقایسه با دوره زمانی 1345 تا 1354، به شدت کاهش پیدا کرده است. همچنین با توجه به گسترش طولی شهر تهران بین دو جهت غرب و شرق و با لحاظ اینکه، جریان وزش باد در تهران از غرب به شرق است، جریان باد طی این دوره زمانی، در شرق پایتخت نیز افت کرده و در امتداد شرقی شهر، سکون هوا بیشتر شده است.

شورای‌عالی شهرسازی با استناد به اطلاعات هواشناسی که از کاهش متوسط سرعت باد معادل 5/ 3 نات (هر نات معادل 5/ 0 متر بر ثانیه است) در هر 20 سال در تهران حکایت دارد، اعلام کرده است: برج‌های منطقه 22 به‌عنوان مانع و دیوار در مسیر ورود بادهای منطقه‌ای به تهران، باعث کاهش جریان باد در شمال و شرق پایتخت شده است. در تهران جریان اصلی باد را بادهای «سطحی» تشکیل می‌دهد. طبق تحقیقات گروه اساتید دانشگاه تربیت مدرس (رساله دکترای احسان رنجبر و همکاران)، سرعت باد در سطح شهر و خیابان، تحت‌تاثیر عناصر طراحی شهری از جمله ارتفاع و تراکم ساختمان‌ها و همچنین پراکندگی ساختمان‌های مرتفع، دچار تغییر قابل‌توجهی می‌شود به‌طوری‌که سرعت باد در برخورد با سطح ناهموار که در اثر ساخت و ساز در شهر ایجاد شده است دچار افت و کاهش می‌شود. ضمن آنکه بین «میزان وزش و جریان باد» با «تمرکز یا دفع آلودگی هوا»، رابطه مستقیم وجود دارد.

در این تحقیق که با استدلال شورای‌عالی شهرسازی و اطلاعات پژوهشکده سازمان هواشناسی کاملا در یک راستا قرار دارد، تاکید شده است: «باد» جریان اتفاقی نیست که تصادفی در شهر توزیع شود، بلکه براساس چگونگی نظم‌دهی بلوک‌های ساختمانی و کریدورهای خیابانی، جاری می‌شود به‌طوری‌که ارتفاع زیاد ساختمان‌ها، افزایش سطح اشغال بلندمرتبه‌ها و همچنین فاصله کم بین آنها، باعث کاهش جریان باد سطحی در شهر می‌شود. در تحقیقات انجام شده، مشخص شده است: وزش باد در شهر بیشترین پتانسیل را در رابطه و تاثیر متقابل «طراحی شهری» و «اقلیم شهر» دارد که خود بر تهویه مطبوع یا نامطبوع شهر اثر می‌گذارد. در این میان،‌ برج‌ها قسمت عمده‌ای از جریان باد را منحرف می‌کنند و اثر ناخوشایندی بر هوای شهر می‌گذارند.

تایید ردپا در منهتن، اکلاهاما، سئول و پرتغال

در 4 منطقه شهری دارای بیشترین بلندمرتبه‌های مسکونی، اداری و تجاری در کشورهای آمریکا، کره‌جنوبی و پرتغال، به منظور بررسی تاثیر این نوع ساختمان‌ها بر تهویه شهر، شبیه‌سازی‌های جامع و مختلفی از سوی نهادهای شهرسازی این کشورها انجام شده است که نتایج آنها، نقش ساختمان‌ها به‌عنوان عامل مصنوعی موثر بر جریان هوای شهری را بازگو می‌کند. در حالت کلی، عوامل موثر بر تهویه شهر به دو دسته «طبیعی» شامل شرایط جوی و توپوگرافی و «مصنوعی» شامل «جانمایی ساختمان‌های بلند، ارتفاع برج‌ها و همچنین صنایع آلوده‌کننده هوا» تقسیم‌بندی می‌شود. بررسی‌های صورت‌گرفته در منطقه شهری «منتهن» واقع در نیویورک درباره تاثیر بلندمرتبه‌ها بر تهویه یا ماندگاری آلودگی هوا، بیانگر آن است که جریان باد نزدیک سطح زمین، در کنار بلندترین ساختمان‌ها موجب می‌شود که در جلوی ساختمان‌های بلند، جریان هوا به سمت پایین، شدت بگیرد و موجب افزایش آلودگی شود. سرعت جریان عمودی باد در نزدیکی ساختمان‌های بلند گاهی تا پیش از 10 برابر افزایش می‌یابد.

در اکلاهاما نیز این نوع بررسی اثبات می‌کند، فراوانی ساختمان‌های کم ارتفاع در شهر تاثیر ناچیزی بر جریان هوا و تهویه شهر و سرعت باد دارد، اما اندک ساختمان‌های بلندمرتبه می‌تواند اثر قابل توجهی بر جریان باد و هوا داشته باشد. در سئول نیز بررسی اثر جریان باد و توزیع آلودگی با توجه به تراکم ساختمانی نشان می‌دهد چیدمان ساختمان‌ها بر سمت و سرعت باد تاثیرگذار است و الگوی توزیع آلاینده‌ها و میزان توزیع عرضی آنها در شهر کاملا به چیدمان ساختمان‌ها بستگی دارد؛ طوری‌که سمت و سرعت باد حول ساختمان‌های بلند، تغییر می‌کند. در پرتغال نیز نتایج بررسی مشابه، حکایت از آن دارد که بلندی ساختمان‌ها و وجود درخت در میزان چرخش جریان هوا و سرعت باد در خیابان‌های شهری، تاثیرگذار است. شورای‌عالی شهرسازی برآیند مطالعات به‌دست‌آمده از این تحقیقات جهانی را در کاهش تهویه شهر به‌واسطه تضعیف باد، تحلیل می‌کند که تضعیف باد نیز خود ناشی از گسترش قائم ساختمان‌ها، توسعه دیوارگونه برج‌ها در کریدورهای هوایی شهر و همچنین تراکم زیاد بلندمرتبه‌ها می‌تواند باشد.

به گزارش دنیای اقتصاد ، برای تشریح وضعیتی که در اثر برج‌سازی‌های گسترده در منطقه 22 برای تهویه تهران؛ به‌وجود آمده است، تحقیقات دانشگاه تربیت مدرس، پاسخ ابهامات را می‌دهد. این تحقیق به صراحت می‌گوید: زمانی که ردیفی از ساختمان‌ها به‌صورت عمودی مقابل جریان باد قرار می‌گیرد، اثر باد منطقه‌ای در پشت ساختمان‌ها کاهش می‌یابد و در این حالت ساختمان‌ها در سایه باد قرار می‌گیرند. در این صورت حتی ساختمان‌های کم ارتفاع در مناطق مرکزی و پایین شهر، اثر چندانی بر جریان باد ندارد؛ چرا که جریان باد –به‌واسطه ساختمان‌های عمودی واقع در محیط شهر- سد شده است. این تحقیق، مهم‌ترین منبع اصلی جریان هوا در خیابان‌های شهری را «برخورد جریان باد منطقه‌ای با ساختمان‌ها» می‌داند که اگر این جریان باد منطقه‌ای قبل از ورود به شهر، به سد ساختمان‌های بلند برخورد کند، عملا جریان هوای خیابانی به حداقل می‌رسد.

روند جریان باد در تهران طی دوره 1394-1385؛ ایستگاه هواشناسی مهرآباد

روند جریان باد در تهران طی دوره 1354-1345؛ ایستگاه هواشناسی مهرآباد