امروزه افزایش جمعیت و قیمت زمین، بلندمرتبه سازی یا رشد و توسعه عمودی شهرها را اجتناب ناپذیر کرده است. ازجمله مزایای توسعه عمودی شهرها، حفظ زمین قابل کشت برای تهیه محصولات کشاورزی و تامین غذای مورد نیاز جمعیت در حال رشد، کاهش تخریب محیط زیست به علت کاهش ساخت و ساز زمین طبیعی، کاهش حمل و نقل و ترافیک درون شهری و کاهش مصرف انرژی و آلودگی هوای ناشی از توسعه افقی شهری است. این ساختمان های پرتراکم نیازمند توجه بیشتر هستند و باید با مهارت زیاد و با توجه به حفظ محیط زیست به عنوان ساختمان های بوم شناختی یا سبز طراحی شوند.
طبق گزارش سازمان PNUD جمعیت جهانی شهری از 3.1 بیلیون نفر در سال 2009 به بیش از 5.5 بیلیون نفر در سال 2025 خواهد رسید. این مسئله، تهیه غذا برای این جمعیت و نیاز به زمین های قابل کشت برای آنان، روش توسعه عمودی شهرها به جای توسعه افقی را مطرح می سازد.
طراح این برج، شرکت بلژیکی Vincent Callebaut Architecture می باشد. این گروه، یک مزرعه عمودی را با الگوبرداری از بال های سنجاقک طراحی کرده است. این برج که در شرق جزیره روزولت در ایالت نیویورک واقع شده، یک ارگانیسم زنده است که در مصرف آب، انرژی و تولید غذا خودکفاست. این آسمانخراش دارای 132 طبقه و 600 متر ارتفاع است که برای تولید 28 زمین زراعی مختلف شامل میوه، سبزیجات، حبوبات، گوشت، لبنیات و تخم مرغ تطبیق داده شده است.
هدف از طراحی این برج، خدمت معماری به کشاورزی جدید است که با توجه به نیاز جامعه به استقلال غذایی و با توجه به افزایش جمعیت و کاهش زمین قابل کشت در آینده مطرح می شود. این طرح مدلی از کشاورزی شهری است که ترکیبی از برنامه های مسکونی، اداری و آزمایشگاهی را با استفاده از طراحی و مهندسی بوم شناختی ارائه می کند که در آن فضاهای کشاورزی به صورت عمودی در طبقات مختلف قرار گرفته اند و توسط ساکنان اداره می شوند.
این مزرعه عمودی کاربرد پایدار کشاورزی ارگانیک براساس تولید فشرده است که طبق دوره های فصلی تنوع می یابد. این نوع کشاورزی با توجه به استفاده مجدد از زباله های زیست تجزیه پذیر و حفاظت از انرژی و منابع تجدید شدنی برای طراحی یک اکوسیستم است. در این آسمانخراش هیچ چیز هدر نمی رود و همه چیز در یک چرخه پیوسته قرار دارد.
در این پروژه علاوه بر حفظ زمین طبیعی، ارتباط بین تولیدکننده و مصرف کننده راحت تر می شود و حرکت اتومبیل ها و ترافیک شهری برای رساندن مواد غذایی به مصرف کننده و مصرف سوخت و آلودگی های ناشی از آن نیز کاهش می یابد. مفهوم سازماندهی پخش محصولات تازه در مسیرهای کوتاه، ارتباط مستقیم با مصرف کننده است. برای حل بحران زمین، این ساختمان با فرم یک برج بیونیک به صورت عمودی امتداد می یابد و باغی برای گیاهان و جانداران و محلی برای تولید غذا توسط ساکنان ایجاد می کند.
هر طبقه برج، علاوه بر کشاورزی برای تولید گوشت، شیر،مرغ و تخم مرغ آماده شده است و می تواند توسط کشتی های کوچک به بقیه قسمت های جزیره منتقل شود. نتیجه کار، ساختمانی عمودی با توانایی کشاورزی برای محصولات غذایی است که کشاورزی سنتی در آن قابل انجام است.
معماری بیونیک این برج، سازماندهی عملکردی را نمایش می دهد که به وسیله دو برج کشیده تقارن در اطراف یک گلخانه اقلیمی بزرگ که به آن ها متصل است سازماندهی می شود و بین دو بال شفاف با الهام از بال های سنجاقک گسترش پیدا می کند. این بال های پر نور از جنس فلز و شیشه است. فرم یاد شده با توجه به استفاده از انرژی خورشید و باد طراحی شده و به گونه ای است که بیشترین استفاده از انرژی خورشید را مهیا می سازد. این مجموعه دارای سیستم گرمایش و سرمایش انفعالی است. شفاف و شیشه ای بودن بال ها، نیازهای گیاهان را به نور برطرف می کند. این بال ها گلخانه را احاطه می کنند و با کلکتورهای خورشیدی که برق تولید می کنند پوشیده می شوند. در این ساختمان علاوه بر سلول های فتوولتائیک برای تولید برق، از دیگر انرژی های تجدیدپذیر شامل انرژی خورشیدی برای گرمایش، انرژی باد و توربین های آبی استفاده می شود. همچنین، بازیافت زباله ها نیز مورد مصرف قرار می گیرد.
با توجه به افزایش جمعیت و پیامدهای آن، توسعه عمودی شهرها به عنوان راه حل مناسب و اجتناب ناپذیر مطرح می شود که روش طراحی شهری ما را برای همیشه تغییر خواهد داد. به دلیل اهمیت موضوع محیط زیست، معماری سبز و سازگار با محیط زیست نیز طراحی امروز و آینده ما را تحت تاثیر قرار خواهد داد. این توسعه عمودی زمانی اثربخش است که سازگار با محیط زیست طراحی شود. به نظر می رسد اصول زیر همواره برای طراحی آسمانخراش هاس سبز از سوی طراحان مورد توجه قرار گرفته است:
*در برداشتن انرژی
*کارایی انرژی
*طراحی اقلیمی
*چرخه پذیری
*انعطاف پذیری و سازگاری
*کاهش آلودگی
*کیفیت سایت
*جامعیت یا کلی گرایی