موسسه بین‌المللی اکولوژی و علوم زیست محیطی جهان که تاثیر متقابل (بر هم کنش) موجودات زنده و محیط زندگی بر یکدیگر را در قالب پروژههای تحقیقاتی- دانشگاهی بررسی میکند، اخیرا با انجام مطالعاتی پیرامون آثار و عوارض بلندمرتبه‌سازی در شهرهای متراکم دنیا، توانست پلان مخصوص «برج‌سازی‌‌‌‌های سازگار با محیط زیست» را طراحی کند. این موسسه در تحقیقی که توسط استادان دانشگاه‌‌های 10 کشور به‌صورت مشترک انجام شده، ضمن پذیرش این واقعیت که «بهرهبرداری حداکثری از زمین‌‌های محدود شهری، نیازمند توسعه عمودی شهرها از طریق احداث ساختمانهای مرتفع است»، اعلام کرد: برج‌‌سازی به‌خصوص در شهرهای پرجمعیت و متراکم، 4 نوع عارضه زیست محیطی غیرقابل کتمان، با خود به همراه دارد و برای به حداقل رساندن آنها، باید رویه «بهرهبرداری حداکثری» از اراضی شهری به «بهرهبرداری مطلوب» تغییر کند به این معنا که علاوه بر مولفه‌های فنی و مهندسی بلند مرتبه‌سازی، 5 نوع پارامتر زیست‌‌شهری نیز در این ساخت و سازها رعایت شود.
نتایج مطالعات موسسه بین‌المللی اکولوژی و علوم زیست محیطی جهان (IAEES) درباره تبعات منفی بلند مرتبه‌سازی حاکی است: برج‌‌های ساختمانی بر تشدید آلودگی زیست محیطی، کاهش دسترسی شهروندان به هوای تازه و نور خورشید و همچنین تراکم جمعیت، تاثیر میگذارد. بنابراین، برج‌‌سازها برای کنترل این عوارض، لازم است عواملی همچون موقعیت جغرافیایی منطقه ساخت و ساز، میزان فضای سبز مورد نیاز، جهت وزش باد و از همه مهم‌تر، فاصله بین برج‌‌ها در پروژههای انبوه را مدنظر قرار دهند و رعایت کنند. مطالعات صورت گرفته با همکاری دانشگاه‌‌هایی از آمریکا، چین، انگلیس، برزیل، ایتالیا، آلمان، اسپانیا، روسیه و یونان با صحه گذاشتن بر وجود رابطه مستقیم بین افزایش بلندمرتبه‌‌ها در یک شهر و سنگین‌‌تر شدن حجم آلودگی هوا از جمله افزایش گاز کربن در آن شهر، در نهایت طرح «باغ بام» را به مدیران شهری شهرهای بزرگ توصیه میکند. محصول طرح «باغ بام»، برج‌‌هایی سازگار با محیط زیست خواهد بود که در آنها، فضای سبز عمودی روی نما و همچنین باغچه روی بام برج‌‌ها، ایجاد میشود که میتواند در بهبود هوای شهر، موثر بیفتد. با اجرای «باغ بام» در ساختمانهای بلندمرتبه، سه نوع دگرگونی مثبت در اطراف این ساختمانها و منطقه شهری موردنظر رخ میدهد که عوارض شهری برج‌‌ها را تحت‌الشعاع قرار خواهد داد. اجرای فضای سبز در نما و بام برج‌‌های ساختمانی، از یک‌‌سو پدیده «جزیره گرمایی» که در اثر تشدید افزایش دمای شهر به‌واسطه تابش خورشید به آسفالت بام‌‌ها به‌وجود می‌‌آید را مهار میکند و باعث تعدیل دمای هوا میشود و از سوی دیگر در افزایش رطوبت هوا نیز موثر خواهد بود. کاهش گازهای سمی موجود در هوا که از سوخت خودروها تولید میشود نیز پیامد دیگر «باغ بام» در شهرها است.
تاثیر بلندمرتبه‌سازی بر آلودگی زیست‌محیطی
موسسه بین‌المللی اکولوژی و علوم زیست محیطی، تحقیقی را منتشر کرده است که تاثیرات بلندمرتبه‌سازی را بر آلودگی‌های زیست‌محیطی و شرایط آب و هوایی شهرها نشان میدهد. این موسسه یک مرکز تحقیقات غیرانتفاعی است که در زمینه علوم زیست محیطی و اکولوژی جهان تحقیقاتی را انجام میدهد. در این تحقیق آمده است:
امروزه ساختمانهای بلند پدیده‌هایی هستند که جهان به ویژه شهرهای بزرگ با آنها رو به رو هستند. بلندمرتبه‌سازی به منظور بهرهبرداری از زمین به دلیل داشتن تاثیرات منفی بر محیط زیست مشکلات جدیدی را ایجاد میکند که ازجمله آن می‌توان به افزایش تراکم جمعیت، آلودگی زیست محیطی، کاهش دسترسی شهروندان به هوای تازه و نور خورشید اشاره کرد، اما با توجه به افزایش جمعیت و کمبود زمین، نمی‌توان از بلند مرتبه‌سازی اجتناب کرد، بنابراین برای بلندمرتبه‌سازی باید به عوامل موقعیت جغرافیایی، قواعد فنی، ایمن‌سازی، فضای سبز، جهت وزش باد، فاصله مناسب با دیگر ساختمانها، طراحی به لحاظ امکان دید و چشم‌انداز و ظاهر شهر توجه شود. این مطالعه نشان میدهد ساختمانهای بلند به دلیل تغییر در باد و جهت وزش آن و همچنین تراکم ساختمانهای بلند به‌عنوان منبع آلودگی، موجب افزایش آلودگی هوا در مناطق شهری بزرگ می‌شوند. بنابراین برای کاهش تاثیرات منفی بلندمرتبه‌سازی بر آلودگی زیست محیطی باید برخی تکنیک‌ها در طراحی ساختمانهای بلند به کار گرفته شود. متاسفانه ایفای نقش نکردن ساخت و ساز در حفاظت از محیط زیست و کنترل نکردن قوانین در فرآیند ساخت و ساز موجب آلودگی‌های زیست محیطی به ویژه آلودگی هوا میشود. ارزیابی مجدد قوانین به همراه کنترل شدید میتواند کیفیت هوا در شهرهای بزرگ را بهبود بخشد و همچنین استفاده از فضای سبز در سطح زمین و روی بام ساختمانها، مشکلات زیست محیطی را کاهش میدهد. مطالعه انجام گرفته روی یک ساختمان 27 طبقه نشان میدهد تعیین و ارزیابی آلودگی موجود در اطراف ساختمان به مهندسان نقشه‌کش کمک میکند به منظور به حداقل رساندن تماس با آلودگی، موقعیت پنجره‌ها را به درستی مشخص کنند. این مطالعه همچنین نشان میدهد میانگین غلظت گاز کربن از پایین‌ترین نقاط ساختمان تا طبقه 6 تا 9 افزایش می‌یابد، اما در طبقات بالاتر با طی یک فرآیند بی‌قاعده به تدریج کاهش می‌یابد. علت این مساله احتمالا سرعت بیشتر باد در قسمت‌های بالای ساختمان است. سرعت بیشتر باد از شدت آلودگی می‌کاهد. گرچه افزایش ارتفاع از زمین موجب افزایش فاصله از منابع عمده آلودگی(خودروها) میشود، اما حجم آلودگی با فاصله از منابع آلودگی مرتبط نیست. بلکه به عواملی مانند بادهای محلی و جریان گردبادهای اطراف ساختمان بستگی دارد که موجب انباشت آلودگی در بخشی از ساختمان و پراکندگی آن در بخش دیگر ساختمان میشود. ساختمانهای بلند تاثیرات ویژه‌ای بر آب و هوا دارند و نقش مهمی در محیط زیست ایفا می‌کنند. عمده تغییراتی که ساختمانهای بلند در محیط زیست ایجاد می‌کنند مربوط به باد و نورخورشید است. مجموعه ساختمانهای بلندی که در مجاورت هم قرار دارند در برخورداری از نورخورشید دچار محدودیت هستند زیرا ساختمانهای مجاور روی طبقات پایین‌تر ساختمانهای بلند و همچنین ساختمانهای کوتاه سایه می‌اندازند.
از سوی دیگر، ساختمانهای بلند به 2طریق می‌توانند بر جریان باد در شهرهای بزرگ تاثیر بگذارند. نخست اینکه ساختمانهای بلند موجب تشدید نامطلوب جریان باد در خیابان‌ها و فضاهای باز شهری می‌شوند. دوم، ساختمانهای بلند مانع از وزش باد در فضاهای شهری می‌شوند. در هر2 مورد، بسته به موقعیت‌های مختلف، جریان باد یا سکون جریان باد ممکن است مطلوب یا نامطلوب باشد. بنابراین در محیط‌های شهری آلوده، افزایش جریان باد و اجتناب از سکون جریان باد و انباشت آلودگی بسیار مفید خواهد بود، اما برای عابران پیاده و افرادی که در فضای باز تردد می‌کنند نامطلوب و ناخوشایند است. به‌طور کلی ساختمانها بسته به اینکه چگونه در معرض جریان باد قرار می‌گیرند، تاثیر دوگانه‌ای ایجاد می‌کنند و موجب افزایش یا کاهش جریان باد می‌شوند. این تاثیر دوگانه به شدت جریان باد بستگی دارد. اگر شدت جریان باد ضعیف باشد، در برابر ساختمانهای بلند حالت ایستایی پیدا میکند و آلودگی هوا در یکجا ساکن می‌ماند. از سوی دیگر این جریان باد میتواند روند پدیده وارونگی هوا را معکوس کند. اگر فاصله بین ساختمانها مناسب باشد، مناطق آیرودینامیکی هر ساختمان به‌طور منفرد عمل می‌کنند و در جریان باد در این مناطق تداخل ایجاد نمی‌کنند، درنتیجه تاثیر ساختمانهای بلند بر جریان باد به حداقل می‌رسد، اما اگر فاصله بین ساختمانها نامناسب باشد آیرودینامیک بر رفتار جریان باد تاثیر میگذارد. بررسی تاثیر آن بر سرعت باد نیاز به تحلیل‌های پیچیده‌ای دارد و احتمالا تاثیر منفی بر سرعت باد میگذارد. باید توجه داشت که پروژههای ساخت و ساز تراکم بالا دارای تاثیرات زیست محیطی منفی هستند. بنابراین باید با توجه به ملاحظات زیست محیطی انجام شوند تا تاثیرات مضر آن حذف شود یا کاهش یابد. یکی از این ملاحظات ایجاد فضای سبز عمودی است. کارشناسان معتقدند فضای سبز عمودی چشم انداز شهری را بهبود می‌بخشد و آلودگی هوا و آلودگی صوتی را کاهش میدهد. از این فضاهای سبز می‌توان برای تولید سبزی و میوه هم استفاده کرد. باغ‌بام‌ها به جذب گرما کمک می‌کنند و در تابستان موجب کاهش دما و در زمستان موجب افزایش دمای داخل ساختمان میشود و درنتیجه مصرف انرژی را کاهش می‌دهند. علاوه براین گیاهان دما و رطوبت را متعادل و گازهای سمی را جذب می‌کنند. به‌عنوان مثال برگ نخل در هر ساعت 20 میلی‌گرم آمونیاک موجود در هوا را ازمیان می‌برد. علاوه براین گیاهان و فضاهای سبز، اکسیژن تولید و هوا را خنک و تصفیه می‌کنند.