سرمایه‌گذاری در اعماق خاک؛ از آب‌انبارهای کهن تا شهرهای زیرزمینی آینده

مهندس میلاد محمودیان

مقدمه

«زیرِ پایِ ما، جهانی دیگر، در سکوت و تاریکی، جریان دارد.» این جمله، شاید، بهترینِ توصیفِ جهانِ پنهانِ زیرِ سطحِ زمین باشد؛ جهانی که از دیرباز، ایرانیان، با دانشِ خود، آن را کاویده‌اند و از آن، برایِ زندگی، بهره برده‌اند. آب‌انبارهایِ کویر، سردابه‌هایِ خانه‌هایِ تاریخی، شهرِ زیرزمینیِ نوش‌آباد، و قنات‌هایِ هزارساله، همگی، نشان از نبوغِ مهندسیِ زیرزمینیِ ایرانیان دارند. این سازه‌ها، بدونِ هیچ‌گونهِ انرژیِ مکانیکی، در دلِ خاک، پناهگاهی خنک، امن، و پایدار برایِ انسان و منابعِ حیاتی، فراهم می‌کردند.

امروز، با رشدِ جمعیت، کمبودِ فضایِ شهری، افزایشِ هزینه‌هایِ زمین، و نیاز به زیرساخت‌هایِ مدرن، توسعه‌ی زیرزمینی، به یکی از راهکارهایِ کلیدیِ مهندسیِ عمران تبدیل شده است. متروها، تونل‌هایِ انتقالِ آب، پارکینگ‌هایِ زیرزمینی، و حتی شهرهایِ زیرزمینیِ مسکونی، بخشی از این رویکردِ نوین هستند که با تکنولوژی‌های مدرن و دانشِ روز، در حالِ گسترش می‌باشند.

این مقاله، سفریست در اعماقِ خاک؛ از آب‌انبارهایِ کهن تا متروهایِ مدرن، از سردابه‌هایِ خانه‌ها تا شهرهایِ زیرزمینیِ آینده. سفری که در آن، خشت، با بتن، هم‌نوا می‌شود و تاریکی، با نور، پیوند می‌یابد. در این سفر، به بررسیِ تاریخچه، مزایا، چالش‌ها، و چشم‌اندازهایِ توسعه‌ی فضاهایِ زیرزمینی در ایران می‌پردازیم و رازِ ماندگاریِ این سازه‌ها را در دلِ خاک، جستجو می‌کنیم.

۱. تاریخچه‌ی معماریِ زیرزمینی در ایران؛ ریشه‌ای در دلِ خاک

معماریِ زیرزمینی، در ایران، ریشه‌ای کهن دارد. از نخستینِ سکونت‌گاه‌هایِ غارنشین تا شهرهایِ زیرزمینیِ دوره‌ی ساسانی و پس از آن، ایرانیان، همواره، از اعماقِ زمین، برایِ زندگی، پناه، و ذخیره‌سازی، استفاده کرده‌اند. این پیشینه‌ی دیرینه، نشان از دانش عمیق نیاکان ما در شناخت خاک، آب و سازه‌های پایدار دارد.

۱-۱. غارنشینی؛ نخستینِ تجربه

نخستینِ تجربه‌هایِ معماریِ زیرزمینی در ایران، به غارنشینیِ انسان‌هایِ نخستین بازمی‌گردد. غارهایِ کرمانشاه، آذربایجان، و فارس، شاهدِ حضورِ انسان‌هایی بوده‌اند که با استفاده از غارها، از سرما، گرما، و خطراتِ حیوانات، در امان می‌ماندند. این غارها، نخستین «خانه‌هایِ زیرزمینیِ» بشر بودند که پناهگاهی امن و طبیعی را فراهم می‌کردند. برخی از این غارها، مانند غارِ «کرفتو» در کردستان، بعدها به فضاهای آیینی و مذهبی نیز تبدیل شدند.

۱-۲. سردابه‌ها؛ خنکایِ پنهان در خانه‌های تاریخی

سردابه‌ها، در معماریِ کهنِ ایران، اتاق‌هایی بودند که در عمقِ زمین (تا ۵ متر) ساخته می‌شدند. این سردابه‌ها، با ضخامتِ خاکِ رویِ آنها و عایقِ خشت، دمایی خنک (حدود ۲۰ درجه) را در تابستانِ سوزانِ کویر، فراهم می‌کردند و در زمستان، از سرمایِ شدید، محافظت می‌نمودند. سردابه‌ها، برایِ نشستن، خواب، و نگهداریِ موادِ غذایی، به‌عنوان یک «یخچالِ طبیعی»، استفاده می‌شدند. نمونه‌هایِ زیبایی از این سردابه‌ها را می‌توان در خانه‌هایِ تاریخیِ کاشان، مانند خانه‌ی عباسیان، مشاهده کرد.

۱-۳. آب‌انبارها؛ گنجینه‌ی زلالی در دلِ کویر

آب‌انبارهایِ کویر، از مهم‌ترینِ سازه‌هایِ زیرزمینیِ ایران هستند. این سازه‌ها، با مخازنِ بزرگِ زیرزمینی (تا ۲۰۰۰ مترمکعب)، آبِ باران و برف را برایِ ماه‌هایِ خشکِ سال، ذخیره می‌کردند. آب‌انبارها، با گنبدِ خشتی (برایِ عایق‌بندی)، بادگیر (برایِ تهویه و خنک‌سازی)، و پله‌هایِ دسترسی، نمونه‌ای کامل از یک سیستمِ هوشمندِ ذخیره‌سازیِ آب بودند که با علم روز، قابل‌تأمل است.

· ملاتِ ساروج: رازِ ماندگاریِ آب‌انبارها، در ملاتِ «ساروج» نهفته است. ساروج، ترکیبی از آهک، خاکسترسفال و ماسه است که با آب، مخلوط و کوبیده می‌شود و پس از خشک‌شدن، به‌مانندِ بتنِ مدرن، سخت و ضدآب می‌گردد. این ملات، کهن‌ترین نمونه‌ی بتنِ ضدآب در جهان است و دانشِ تولید آن، نسل‌به‌نسل، منتقل شده است.

۱-۴. قنات؛ شاهکارِ مهندسیِ آبِ زیرزمینی

قنات، یکی از بزرگ‌ترینِ ابتکاراتِ مهندسیِ بشر است که در فلاتِ ایران، به اوجِ خود رسید. این سیستم، با کانال‌هایِ زیرزمینیِ طویل (تا ۳۰ کیلومتر)، آبِ سفره‌هایِ زیرزمینی را به سطحِ زمین، منتقل می‌کند. قنات، بدونِ مصرفِ انرژی، آب را از تبخیر و آلودگی، مصون نگه می‌دارد و یکی از پایدارترینِ روش‌هایِ تأمینِ آب در مناطقِ خشک، محسوب می‌شود. کهن‌ترینِ قنات‌هایِ ایران، در خراسان، به ۳۰۰۰ سالِ پیش بازمی‌گردد و این میراث، به‌عنوانِ یک اثرِ جهانی، در یونسکو، به ثبت رسیده است.

۱-۵. شهرِ زیرزمینیِ نوش‌آباد؛ شگفتیِ معماریِ تدافعی

شهرِ زیرزمینیِ نوش‌آباد، در نزدیکیِ کاشان، یکی از شگفت‌انگیزترینِ سازه‌هایِ زیرزمینیِ ایران است. این شهر، در عمقِ ۱۰ متریِ زمین، با اتاق‌ها، راهروها، و تونل‌هایِ متعدد، ساخته شده است و به‌عنوانِ پناهگاهِ مردمِ منطقه، در برابرِ حملاتِ دشمنان، استفاده می‌شده است. قدمتِ این شهر، به دوره‌ی ساسانی، بازمی‌گردد و نشان از نبوغِ ایرانیان در خلقِ فضاهایِ امن و پیچیده در دلِ خاک دارد. معماریِ این مجموعه، با دالان‌هایِ تنگ و پیچ‌درپیچ، امکانِ دفاع در برابرِ مهاجمان را فراهم می‌کرده است.

“نوش‌آباد، در دلِ زمین، شهری ساخت که تاریخ را به چالش کشید؛ شهری که در آن، خشت، با سکوت، نجوا می‌کند.”

۲. مزایا و چالش‌هایِ ساختِ زیرزمینی

ساختِ زیرزمینی، با مزایا و چالش‌هایِ متعددی همراه است. درکِ این مزایا و چالش‌ها، برایِ برنامه‌ریزیِ پروژه‌هایِ زیرزمینی، ضروری است و به تصمیم‌گیریِ هوشمندانه برای استفاده از این فضاها کمک می‌کند.

۲-۱. مزایا

· صرفه‌جویی در فضایِ شهری: با انتقالِ زیرساخت‌ها به زیرِ زمین، فضایِ سطحی، برایِ پارک‌ها، فضاهایِ سبز، و پیاده‌راه‌ها، آزاد می‌شود. این امر، به افزایشِ کیفیتِ زندگیِ شهری و کاهشِ تراکمِ ساختمانی کمک می‌کند.

· کاهشِ آلودگیِ صوتی و بصری: تونل‌ها، متروها، و پارکینگ‌هایِ زیرزمینی، آلودگیِ صوتی و بصری را در سطحِ شهر، به‌طورِ قابل‌توجهی کاهش می‌دهند و مناظر شهری را زیباتر می‌کنند.

· استفاده از انرژیِ زمین‌گرمایی: در اعماقِ زمین، دما، تقریباً ثابت است (بین ۱۵ تا ۲۰ درجه) و می‌توان از این انرژیِ پاک و تجدیدپذیر، برایِ سرمایش و گرمایشِ ساختمان‌ها، استفاده کرد و مصرفِ سوختهایِ فسیلی را کاهش داد.

· ایمنی در برابرِ زلزله: سازه‌هایِ زیرزمینی، به‌دلیلِ محصورشدن در خاک، در برابرِ زلزله، مقاوم‌تر هستند و حرکاتِ ناشی از زمین‌لرزه را به‌خوبی، جذب می‌کنند.

· مدیریتِ آب: سازه‌هایِ زیرزمینی، می‌توانند در مدیریتِ آبِ سطحی و زیرزمینی، نقشِ کلیدی ایفا کنند؛ مانندِ تونل‌هایِ جمع‌آوریِ آبِ باران یا مخازنِ ذخیره‌ی آب.

۲-۲. چالش‌ها

· هزینه‌ی بالا: حفاری، مقاوم‌سازی، و تهویه‌ی فضاهایِ زیرزمینی، هزینه‌هایِ بالایی دارد و نیازمندِ سرمایه‌گذاریِ اولیه‌ی سنگین است.

· مشکلاتِ اجرایی: حفاری در مناطقِ شهری، با خطراتِ ناشی از برخورد با تاسیساتِ زیرزمینی (لوله‌هایِ گاز، آب، برق و فیبرهای نوری)، و ریزشِ احتمالی، همراه است که نیازمندِ دقتِ بسیار بالایی است.

· تهویه و نور: تأمینِ هوایِ تازه و نورِ طبیعی در فضاهایِ زیرزمینی، دشوار است و نیاز به سیستم‌هایِ پیچیده‌ی مکانیکی دارد که مصرفِ انرژی را افزایش می‌دهد.

· ایمنی در برابرِ آتش: آتش‌سوزی در فضاهایِ زیرزمینی، می‌تواند فاجعه‌بار باشد و به سیستم‌هایِ اطفایِ حریقِ پیشرفته و راه‌هایِ خروجِ اضطراریِ متعدد، نیاز دارد.

· ایمنی در برابرِ آتش: آتش‌سوزی در فضاهایِ زیرزمینی، می‌تواند فاجعه‌بار باشد و به سیستم‌هایِ اطفایِ حریقِ پیشرفته و راه‌هایِ خروجِ اضطراریِ متعدد، نیاز دارد.

“ساختِ زیرزمینی، با چالش‌هایی همراه است، اما با تدبیر و دانش، می‌توان این چالش‌ها را به فرصت، تبدیل کرد.”

۳. پروژه‌هایِ زیرزمینیِ شاخص در ایران

ایران، در سال‌هایِ اخیر، پروژه‌هایِ زیرزمینیِ بزرگی را به‌انجام رسانده است. برخی از این پروژه‌ها، نشان از اراده‌ی ملی و توانِ فنیِ ایران در این حوزه، دارند:

۳-۱. مترویِ تهران

مترویِ تهران، با بیش از ۲۰۰ کیلومترِ خطوطِ فعال و در حالِ احداث، یکی از بزرگ‌ترینِ شبکه‌هایِ مترویِ جهان است. این مترو، سالانه، بیش از ۵۰۰ میلیون مسافر را جابجا می‌کند و نقشِ کلیدی در کاهشِ ترافیکِ تهران و آلودگیِ هوا، ایفا می‌کند. متروی تهران، با ایستگاه‌هایِ عمیق و تونل‌هایِ حفرشده در دلِ خاک، یکی از پیچیده‌ترینِ پروژه‌هایِ مهندسیِ زیرزمینیِ ایران است.

۳-۲. تونلِ انتقالِ آبِ کوهرنگ

تونلِ کوهرنگ، در استانِ چهارمحال و بختیاری، با طولِ ۳۰ کیلومتر، آبِ سرچشمه‌هایِ

زاینده‌رود را به حوضه‌ی آبریزِ این رود، منتقل می‌کند. این تونل، که با هدفِ تأمینِ آبِ کشاورزی و شربِ منطقه‌ی اصفهان، ساخته شده است، یکی از بزرگ‌ترینِ تونل‌هایِ انتقالِ آب در ایران و خاورمیانه محسوب می‌شود و حفر آن، با روش‌هایِ مدرنِ حفاریِ مکانیزه، انجام شده است.

۳-۳. پارکینگ‌هایِ زیرزمینی

در بسیاری از کلان‌شهرها (تهران، مشهد، اصفهان، و شیراز)، پارکینگ‌هایِ زیرزمینیِ متعددی، برایِ کاهشِ ترافیک و کمبودِ فضایِ پارک، ساخته شده‌اند. این پارکینگ‌ها، با ظرفیتِ بالا و طراحیِ مدرن، به کاهشِ پارکِ حاشیه‌ای و روان‌سازیِ ترافیک، کمک می‌کنند.

۳-۴. مجتمع‌هایِ تجاریِ زیرزمینی

در سال‌هایِ اخیر، ساختِ مجتمع‌هایِ تجاریِ زیرزمینی در تهران و سایرِ شهرها، رایج شده است. این مجتمع‌ها، با ایجادِ فضاهایِ خرید و تفریح در زیرِ زمین، علاوه بر کاهشِ ترافیکِ سطحی، به استفاده‌ی بهینه از فضاهایِ شهری، کمک می‌کنند. نمونه‌هایِ موفق آن را می‌توان در میادینِ بزرگِ تهران، مانندِ میدانِ ولیعصر، مشاهده کرد.

۳-۵. شهرِ زیرزمینیِ نوش‌آباد (احیایِ مجدد)

شهرِ زیرزمینیِ نوش‌آباد، که سال‌ها، در زیرِ خاک، پنهان بود، امروز، دوباره، کشف و بازسازی شده است. امروز، این شهر، به‌عنوانِ یک جاذبه‌ی گردشگری، پذیرایِ بازدیدکنندگان است و نشان از نبوغِ مهندسیِ کهنِ ایران دارد. مرمت و بازگشایی این مجموعه، به رونق گردشگری منطقه کمک شایانی کرده است.

“مترویِ تهران، با کیلومترها تونل، به ما می‌آموزد که زیرِ پایِ شهر، شهری دیگر، در حالِ حرکت است.”

۴. آینده‌ی عمرانِ زیرزمینی در ایران

با توجه به رشدِ جمعیت و نیاز به توسعه‌ی زیرساخت‌ها، آینده‌ی عمرانِ زیرزمینی در ایران، بسیار روشن است. برخی از چشماندازهایِ این حوزه، عبارتند از:

· شهرهایِ زیرزمینیِ مسکونی: ساختِ شهرهایِ کاملِ زیرزمینی، برایِ اسکانِ جمعیت، در مناطقی که سطحِ زمین، قابلِ استفاده نیست یا برای حفاظت از محیط‌زیست و زمین‌های کشاورزی، ضرورت دارد.

· مراکزِ خریدِ زیرزمینی: احداثِ مراکزِ خریدِ بزرگِ زیرزمینی، برایِ کاهشِ ترافیک و آلودگیِ سطحِ شهر و ایجادِ فضاهایِ مدرن و مجهز.

· کشتِ زیرزمینی: استفاده از فضاهایِ زیرزمینی برایِ کشاورزیِ هیدروپونیک، با استفاده از نورِ مصنوعی و سیستم‌هایِ آبیاریِ بسته (کشت عمودی در فضاهای بسته).

· مدیریتِ پسماند: احداثِ کارخانه‌هایِ بازیافتِ زیرزمینی، برایِ کاهشِ آلودگیِ سطحی و استفاده از فضایِ زیرزمینی برای دفن بهداشتی پسماندها.

· ذخیره‌ی انرژی: استفاده از فضاهایِ زیرزمینی برایِ ذخیره‌ی هیدروژن، گازِ طبیعی، و انرژیِ حرارتی، به‌عنوانِ مخازنِ زیرزمینیِ عظیم.

· توسعه‌ی شبکه‌هایِ حمل‌ونقلِ زیرزمینی: گسترش خطوطِ مترو و راه‌آهن‌هایِ زیرزمینی در کلان‌شهرها، به‌عنوانِ یک راهکارِ اساسی برایِ کاهشِ ترافیک و آلودگی.

“آینده‌ی عمرانِ زیرزمینی، در ایران، با نگاهِ به گذشته، و با تکنولوژیِ امروز، می‌تواند بهشتِ زیرزمینیِ فردا را بسازد.”

۵. درس‌هایی از معماریِ کهن برایِ سازه‌هایِ زیرزمینیِ امروز

معماریِ کهنِ زیرزمینیِ ایران، برایِ مهندسانِ امروز، درس‌هایِ ارزشمندی دارد که می‌توان از آنها برایِ طراحیِ سازه‌هایِ زیرزمینیِ مدرن، الهام گرفت:

· استفاده از مصالحِ بومی: خشت و ساروج، در آب‌انبارها و سردابه‌ها، به‌خوبی، از عهده‌ی عایق‌کاری برآمده‌اند. امروز نیز، می‌توان از مصالحِ بومی و سازگار با محیط‌زیست، در ساختِ فضاهایِ زیرزمینی استفاده کرد.

· تهویه‌ی طبیعی: بادگیرِ آب‌انبار، با هدایتِ باد، رطوبت و گرما را از مخزن، خارج می‌کرده است. این ایده، می‌تواند در طراحیِ سیستم‌هایِ تهویه‌ی طبیعیِ مدرن برای فضاهایِ زیرزمینی، به کار رود.

· نورِ طبیعی: نورگیرهایِ آب‌انبار، با روزنه‌هایِ کوچک، نورِ ملایم را به دلِ تاریکی، هدیه می‌داده‌اند. امروز، با استفاده از لوله‌هایِ انتقالِ نور (نورگیرهای لوله‌ای)، می‌توان نورِ خورشید را به اعماقِ زمین، آورد.

· مدیریتِ آب: قنات، با بهره‌گیری از جاذبه، آب را بدونِ مصرفِ انرژی، منتقل می‌کرده است. این اصل، می‌تواند در طراحیِ سیستم‌هایِ مدرنِ تأمین و توزیعِ آبِ زیرزمینی، موردِ استفاده قرار گیرد.

· سازگاری با اقلیم: سردابه‌ها، با بهره‌گیری از خنکایِ زمین، فضایی خنک و مطبوع را در گرمایِ تابستان، فراهم می‌کرده‌اند. این روش (استفاده از انرژی زمین‌گرمایی)، امروز نیز، در ساختمان‌هایِ مدرن، به‌عنوانِ یک راهکارِ پایدار، موردِ توجه است.

“معماریِ کهنِ زیرزمینی، به ما می‌آموزد که زمین، می‌تواند پناهگاهی امن، خنک، و پایدار باشد، اگر با آن، با مهربانی، رفتار کنیم.”

نتیجه‌گیری

عمرانِ زیرزمینی، سرمایه‌گذاری در اعماقِ تاریخ و افقِ آینده است. از آب‌انبارهایِ کهن تا متروهایِ مدرن، از سردابه‌هایِ خانه‌ها تا شهرهایِ زیرزمینیِ آینده، ما، با هر سازه‌ی زیرزمینی، پله‌ای به سویِ توسعه‌ی پایدار، برمی‌داریم. ایران، با میراثِ غنیِ معماریِ زیرزمینیِ خود، می‌تواند الگویی برایِ جهان، در این مسیر باشد؛ الگویی که در آن، خشت، با بتن، و حکمتِ کهن، با تکنولوژیِ نوین، در هم می‌آمیزند و جهانی در دلِ خاک، می‌آفرینند. گذار از نگاهِ صرفاً زیرساختی به نگاهِ زیست‌محور در توسعه‌ی زیرزمینی، می‌تواند آینده‌ای پایدار و تاب‌آور را برای شهرهای ایران رقم بزند.

“زیرِ پایِ ما، شهری دیگر در حالِ ساخته‌شدن است؛ شهری که در آن، خشت، با سکوت، نجوا می‌کند و بتن، با نور، می‌درخشد. این، آینده‌ی عمرانِ ایران است؛ آینده‌ای در اعماقِ خاک، اما روشن، چون آسمان.”