گلخانه باغ بهشت ( پروژه عدن ) Eden Project
معمار : نیکلاس گریمشاو و شرکا
مهندس سازه : آنتونی هانت و شرکا
مکان : بودلوا ، کرن وال ، انگلستان – ۲۰۰۰
مجموعه باغ بهشت یکی از بزرگترین گلخانه های جهان و بخشی از پروژه های ساختمانی هزاره در سطح کشور انگلستان است. این مجموعه بزرگ و سایت اطرافش در واقع مرکزی تحقیقاتی توریستی است که برای گردآوری و تحقیق انواع گیاهان موجود در سطح کره زمین ساخته شده است و امروزه بر اساس برنامه ریزی انجام شده، علاوه بر عملکرد تحقیقاتی به مرکزی توریستی تبدیل شده و به یکی از مهم ترین جاذبه های گردشگری و جهانگردی منطقه کورن وال تبدیل شده است.
در زمان ساخت پروژه حدود پانصد هزار نفر توریست از آن بازدید کردند و تنها ۲ ماه پس از گشایش تعداد بازدید کنندگان از این مرکز از مرز ۴ میلیون نفر گذشت.
باغ بهشت یکی از پروژه های هزاره است که در یک معدن قدیمی خاک رس چینی در کرن وال واقع شده است؛ مجموعه ای از هشت نیمکره غول آسا، پیوسته و مرتبط به هم به نام بیوم”، در دو دسته که نیمی از آنها در دل معدن واقع و سازماندهی شده اند و به وسیله یک رستوران و یک فضای نگهداری گیاهان به هم متصل می شوند.
این بزرگ ترین محیط مصنوعی گیاهان در جهان است که می توان هر گونه گیاهی را از درختان بزرگ گرفته تا گیاهانی که بر سنگهای بیابانی رشد می کنند، در مجموعه ای از محیطهای حوزه بندی شده که تا حد امکان به تکنولوژی پایدار مجهز شده اند، نگهداری کرد. بر اساس همین رویکرد بخشی از سقف پروژه (رستوران) با خاک چمن کاری شده پوشانده شده است
ایده پروژه باغ بهشت Eden Project
ایده این پروژه، ایده ای ساه بود: خلق مکانی توریستی در سطح کلاس جهانی که بازگو کننده وابستگی انسانها به گیاهان باشد، این مکان می بایست به گونه ای طراحی می شد تا علاوه بر این که جنبه نمایشی داشته و معرف گوناگونی بسیار زیاد گیاهان باشد، به اندازه کافی بلند و مرتفع باشد تا درختان سر به فلک کشیده جنگل های پرباران در آن جای گیرند و همچنین به اندازهای وسیع باشد که بتوان پوشش گیاهی مدیترانه ای را به صورت پرتگاه هایی مصنوعی در آن قرار داد. به راستی این باغ را می توان هشتمین عجایب جهان نامید.
تا پیش از اجرای پروژه باغ بهشت، سایت این پروژه به عنوان معدن خاک رس مورد استفاده قرار می گرفت. بنابراین با توجه به ناهمواری هایی که در سطوح زمین به وجود آمده استفاده از نیمکره که در دهه ۵۰ میلادی به وسیله باکمینیستر فولر” به کار گرفته شده بود پیشنهاد شد.
سازه پروژه باغ بهشت Eden Project
نکته اساسی و مهم در خواسته کارفرما این بود که سازه به هر شکلی می تواند باشد، اما باید درصد بالایی از نور را از خود عبور دهد. بنابراین بکارگیری شیشه یا چیزی شبیه به آن و استفاده از سازه ای که تا حد ممکن سبک و ظریف باشد ضروری می نمود. معماران و مهندسان سازه فهرست کاملی از فرم های ممکن را بررسی کردند و در آخر بر روی سازه فضاکار سه بعدی تک لایه بدون حائل و تقویت کننده توافق کردند.
درون این مجموعه دو نمونه آب و هوایی وجود داشت، یکی برای گیاهان نواحی مرطوب استوایی و دیگری جهت پوشش گیاهی آب و هوای گرم و معتدل، در تکمیل این دو، باغی بیرونی با محیطی وسیع برای گیاهان مناطق سردسیر در نظر گرفته شد.
شرکت آلمانی مرو پیشنهاد یک سیستم نسبتا معمولی فریم های دولایه را ارائه کرد. لایه بیرونی شامل شش ضلعی هایی به ابعاد ۵ تا ۱۱ متر است، در حالی که لایه درونی ترکیبی تقویت شده از اعضای شش ضلعی، پنج ضلعی و مثلثی بود.
گرچه چنین سازوکاری وزن را به طور محسوسی کاهش می دهد، اما این سازه از تعداد زیادی اتصالات گرانقیمت برخوردار بود و از طرفی اجزای سازه ای پیش ساخته آن پیچیده تر شده بود. بنابراین با بزرگتر کردن شش ضلعی ها در مناسب ترین حالت، تعداد اتصالات به حداقل رسانده شد. اما در عین حال برای استفاده از پوشش شیشه ای، بهره گیری از شش ضلعی های کوچک تر الزامی بود. علاوه بر آن این شش ضلعی های جدید وزن قابل توجهی هم داشتند و مشکل تعویض و نگهداری شیشه ها کماکان وجود داشت. بنابر این تیم طراحی تصمیم گرفت که به جای شیشه از سازه بادی بالشتک مانندی استفاده کند که از لایه های ETFE (اتیل تترا فلوئورو اتیلن) تشکیل شده بود.
ETFE یک پلیمر چندگانه است که با تزریق به درون یک پرده بسیار نازک اجازه عبور هر دو طیف مرئی و ماوراء بنفش نور را، با درصد بالایی می دهد و در حالی که یک صدم شیشه وزن دارد، عایقی مشابه شیشه دوجداره است و چون سطح آن کاملا صاف است و خواص ضد چسبندگی دارد، خود شستشو به حساب می آید. اشعه ماوراءبنفش، آلودگی هوا و تغییرات آب و هوایی بر آن بی اثر بوده و برای آن عمری حدود ۴۰ سال پیش بینی شده است. از طرفی با توجه به ویژگی هایش یک ماده قابل بازگشت به طبیعت محسوب می شود.
بالشتک های ETFE
بالشتک های ETFE که با هندسه شش ضلعی لایه بیرونی مطابقت دارند، با سیستمی شبیه طناب بادبان کشتی به قاب های آلومینیومی وصل می شوند. بالشتکها غالبا شش ضلعی هستند اما در بعضی موارد که هندسه بیومها عوض می شود، ممکن است مثلث یا پنج ضلعی هم بشوند. از آنجا که مصالح آن بسیار سبک است، اجرای مناسب آن هم امکان پذیر است، بعضی از شش ضلعی ها که ۱۱ متر فاصله بین اضلاع روبروی آنهاست تنها ۵۰ کیلوگرم وزن دارند.
پمپ های هوا بالشتکها را پرباد نگه می دارند. هر چند که مطلوب تر این بود که بالشتکها تا حد امکان بزرگتر شوند، اما اگر اضلاع از ۵/۵ متر بزرگتر می شدند، استفاده از عناصر تقویتی الزامی می شد. در حالی که در محاسبات نهایی سازه، تنها تعداد انگشت شماری از بزرگترین بالشتکها نیاز به تقویت پیدا کردند. مجموع بار مرده سازه و پوشش ETFE طبیعتا بسیار سبک و در حدود ۴۰kg/m2 بود. بار زنده برف، باد و امثال آن بسیار مهم بود. اهمیت بار برف از آن جهت بود که امکان آن وجود داشت که توده های برف در فرورفتگی های میان بیوم ها و فضای بین بالشتک ها انباشته شود. این بخش قابل محاسبه بود، ولی تخمین زدن بار باد از روی کدهای سازه ای ساختمان غیر ممکن بود. اما از آنجایی که مرتفع ترین نقطه بزرگترین بیوم ۱۰ متر پایین تر از لبه بالای معدن بود، میشد سازه را سازه ای زیرزمینی تلقی کرد. تست تونل باد هم همین را ثابت کرد و نشان داد که خوشبختانه مهندسان در تخمین تأثیرات باد بسیار محتاطانه عمل کرده اند.
بیوم های سازه باغ بهشت Eden Project
از آن جا که اندازه بالشتک ها با توجه به اندازه بیومها متغیر بود، در عمل برای اتصال دو بیوم به یکدیگر مشکل به وجود می آمد. در نهایت یک راه حل ساده پیدا شد؛ استفاده از کمان های لوله ای مشبک که اتصالات پیرامونی دو بیوم مجاور به راحتی به آن متصل می شد.
هر بیوم شامل چهار گنبد است که با کمان هایی فلزی در محل اتصال به یکدیگر تقویت شده اند. شکل ایجادشده، حداکثر اندازه و استحکام را با استفاده از حداقل فولاد و همخوانی با محیط متفاوت گودال رسی فراهم می کند. این بیوم ها بزرگترین گلخانه های جهان هستند.
بیوم بزرگتر که مربوط به پوشش گیاهی مناطق مرطوب استوایی است سطحی معادل ۱۵۵۹۰ متر مربع را پوشش می دهد و ۵۵ متر ارتفاع، ۱۰۰ متر عرض و ۲۰۰ متر طول دارد. بیوم مربوط به پوشش گیاهی مناطق گرم و معتدل، ۱۵۶۰ متر مربع مساحت دارد و ۳۰ متر ارتفاع، ۶۵ متر عرض و ۱۳۵ متر طول دارد.
در هندسه ژئودزیک هر عضو اندازه خود را دارد، که بر مبنای تقسیمات صورت گرفته بر حسب زاویه مرکزی کمان در خور و برحسب رادیان قابل محاسبه است و با ضرب کردن شعاع کره دلخواه طول اضلاع مثلث ها به دست می آید. شش ضلعیها و پنج ضلعیهای سطح کروی بیوم ها در واقع حاصل ترکیب مثلث های اولیه سطوح کروی است. قطعات هر یک از این شش و پنج ضلعیها هر یک اندازه ای معین دارند که با محاسباتی که در بالا ذکر شد به دست آمده اند. سازه این بیوم ها در دسته خرپای فضاکار سه بعدی قرار می گیرد. فونداسیون بیوم ها در پایین و بالای دیواره های گودال با ۲ متر عرض، ۱/۵ متر ضخامت و ۸۵۸ متر طول گسترانیده شدند. آلن جونز مدیر شرکت آنتونی هانت و همکاران گفت: «برای اجرای هر چه بهتر تیر فونداسیون های آن به صورت پیوسته و یکپارچه اجرا شده است.»
بیوم ها با جرثقیلی (ایستا و متحرک) و داربست برپا گشتند. داربست های ۵۸/۵ متری ساخته شدند که بلندترین سازه داربستی جهان تا آن زمان بودند.
داربست ها همچنین رکورد بزرگ ترین حجم سازه را با ۱۹۵/۶۰۰ متر مکعب شکستند. در صورتی که اجزاء به دنبال یکدیگر در خطی مستقیم قرار می گرفتند، خطی به طول ۳۷۰ کیلومتر ایجاد می کردند.
لایه های ETFE توسط کارخانه آلمانی فویلتک ساخته و آماده سازی شدند و با روش فنی «اسکای مانکیز» در جای خود نصب گردیدند.
در این پروژه انتخاب مصالح، شناخت بارهای وارده و فرم ساختمان بر هر تصمیم دیگری ارجحیت داشت، بنابراین همکاری کامل میان معماران، مهندسان و پیمانکار اصلی الزامی می نمود.
منبع : تحریریه پیک کد