يُعدُّ قِطّاعُ البناءِ والتشييدِ أحد أكبرٍ المؤثراتِ في التغير المناخيّ، حيثُ تُسببُ موادّ ومنتجاتُ البناءِ انبعاثاتٍ غازيّةٍ كبيرةٍ تلعبُ دوراً في التلوثِ البيئيّ، فتوقعَ العلماءُ في الوقتِ الحاليّ بأنّ بقاءَ انبعاثاتِ غاز ثاني أكسيد الكربون والغازاتِ الدفيئةِ الأخرى دونَ رادعٍ سيرفعُ درجةَ الحرارة العالمية من 2.5 فهرنهايت إلى 10 فهرنهايت عن المعدّلِ الطبيعيّ، ممّا سيسببُ ارتفاعَ مستوى المياهِ البحرية، والمزيدِ من الفيضاناتِ وحالاتِ الجفافِ المتكررةِ وزيادةِ سرعةِ انتشارِ الأمراضِ المعدية.
وهذا ما يتناولهُ مفهومُ البصمةِ الكربونيّةِ في البناء"CarbonFootprint" حيثُ يعبرُ عن مقياسِ الانبعاثاتِ الكربونيّةِ التي تَنتجُ من عمليةِ البناءِ، وتَشمَلُ غازَ ثاني أكسيدِ الكربون"CO2"،الميثان "CH4"وأكسيدِ النيتروز "N2O"والعديدِ من الغازاتِ الأخرى التي يُطلقُ عليها مصطلح "الغازات الدفيئة Greenhouse Gasses".
مع الزيادةِ المطردةِ لمعدلِ البصمةِ الكربونيّةِ حولَ العالمِ، بدأتِ الحكوماتُ والشركاتُ بالتفكيرِ ملياً في استراتيجياتٍ متنوعةٍ للتقليلِ منها، كما وأنّها بدأت بزيادةِ وعي الأفرادِ حولَ خطورةِ هذه المشكلةِ وعواقبها الوخيمةِ على المدى البعيد، وفي قِطّاعِ البناءِ بشكلٍ خاصٍ أخذتِ العديدُ من الشركاتِ الهندسيةِ باتباعِ أنظمةٍ و قواعدٍ لمحاولةِ تقليلِ الانبعاثاتِ قدرَ الإمكانِ، ولكن بالرغمِ من ذلك مازالَ الجهلُ بشأنِ ارتفاعِ البصمةِ الكربونيّةِ وخطورتهِ منتشراً. وما زالتِ البصمةِ الكربونيّةِ تستمرُ بالزيادةِ أيضاً، بل وأصبحَ قِطّاعُ البناءِ والتشييدِ المسؤولَ الأكبر عن هذهِ الزيادةِ بنسبة 39% ويعودُ ذلكَ إلى أنَّ أحد أهمِّ المصادرِ الرئيسيةِ لانبعاثاتِ الكربونِ في البناءِ هو إنتاجُ الاسمنتِ الذي يُعدُّ المادة الأساسية في البناءِ حولَ العالمِ، وحتى مع اتجاهِ العديدِ من الأفرادِ لاستخدامِ بدائلِ الاسمنتِ والموادّ الصديقةِ للبيئةِ، إلاّ أنّ نسبةَ هؤلاءِ الأشخاصِ ما زالت ضئيلةً للغايةِ ولم تُضف تأثيراً مباشراً للبصمةِ الكربونيّةِ، ما يجعل قِطّاعَ البناءِ أحدَ أكبرِ عواملِ زيادةِ البصمةِ الكربونيّة.
إنّ إدارةَ البصمةِ الكربونيّةِ والحدِّ منها يؤدي إلى تقليلِ تكاليفِ التشغيلِ ورفعِ قِيمِ الممتلكاتِ، فتصبحُ المباني أماكنَ مسؤولة بيئياً، ومريحة وصحية للعيشِ والعملِ فيها. فعلى الرغمِ من أنَّ الموضوعَ يبدو واسعاً، ولكن للأسف الكثير من المعماريّين حولَ العالمِ غافلون عنهُ، إلاّ أنّه مسؤوليةٌ كبيرةٌ تقعُ على عاتقهم، فعندَ تصميمِ أيّ بناءٍ يجبُ استخدامُ استراتيجياتٍ وطرقٍ تقللُ من تأثيرِ المبنى في الانبعاثاتِ الكربونيّةِ. وفيما يلي بعضُ هذه الطرق:
يمكنُ أنَ يساعدَ حسابُ وتقييمُ البصمةِ الكربونيّةِ لتصميمِ المبنى مسبقاً في تحديد التأثيرِ البيئيّ للمبنى، فيوفرُ هذا الحسابُ معلوماتٍ قيمةٍ حولَ استهلاكِ الطاقةِ وانبعاثاتِ الكربونِ واستخدامِ المواردِ في المباني، حيثُ ترى الدراسات أنَّ نسبةَ 20% من التأثيراتِ الكربونيّةِ من حيث استهلاكِ الطاقةِ ممكن تجنبها في مرحلةِ التخطيطِ الأوليّ، بينما 80% الباقية في مرحلةِ البناءِ. فيتمُ استخدامُ هذهِ المعلومات لاتخاذِ قراراتِ تصميمٍ مستدامةٍ وتحسينِ كفاءةِ الطاقةِ وتقليلِ انبعاثاتِ الكربونِ في وقتٍ مبكر.
إنّ توجيه المبنى لهُ أهميةٌ كبيرةٌ في التأثيرِ على اختيارِ موادّ البناءِ المستخدمةِ، وبالتالي التأثير على بصمتهِ الكربونيّةِ الإجماليّة. فمنَ المحبّذِ أن يكونَ بموازاةِ المحورِ الشرقيّ الغربيّ (تحديداً نحو الجنوبِ أو الجنوبِ الغربيّ) لتحقيقِ أكبرِ فتحاتِ في الواجهاتِ الشماليّةِ والجنوبيةِ، فتتم الاستفادة القصوى من طاقةِ الشمسِ وتقليلِ استخدامِ التدفئةِ الاصطناعيةِ فتقلّ الانبعاثات الكربونية.
كما ذُكرَ سابقاً فإنَّ اختيارَ الموادّ المستخدمة له أثرٌ كبيرٌ على كميّةِ الانبعاثاتِ، ولهذا يجبُ التخطيطُ جيداً عند تحديدِ الموادّ التي ستستخدمُ في التصميمِ، فمثلاً يُفضّلُ استخدامُ الموادّ المحلية لأنها تتماشى جيداً معَ المناخِ المتوفر، أو استخدامِ الموادّ الصناعيّة القابلة لإعادةِ التدويرِ أو استخدامِ الموادّ البديلةِ المستدامةِ. فعلى سبيلِ المثالِ يمكنُ استخدامُ:
· الخرسانة الخضراء:
وهي نوعٌ من الخرسانةِ المستدامةِ التي تهدفُ إلى تقليلِ انبعاثاتِ ثاني أكسيدِ الكربون، باستخدامِ الموادّ المعادِ تدويرها مثل الرمادِ المتطايرِ والركامِ المعادِ تدويره من محطاتِ توليدِ الطاقةِ، كما يتمُ استخدام موادّ مضافة مثلَ الاسمنتِ اللاهوائيّ لتحسينِ خصائصِ الخرسانةِ وتقليلِ استهلاكِ الاسمنت العادي. تقللُ الخرسانة الخضراء من انبعاثاتِ الكربونِ الناتجةِ بسببِ استخدامِ موادّ معادِ تدويرها، وتقللُ من استهلاك الاسمنتِ العاديّ، وتوفرُ عزلاً حراريّاً جيداً وتحسّنُ كفاءة الطاقة في المباني.
· الدهانات ذاتِ التركيبِ العضويّ المستدام:
تعتبرُ بديلاً صديقاً للبيئةِ بدلاً من الدهاناتِ التقليدية. تتميزُ هذه الدهاناتِ باحتوائها على مكوناتٍ عضويةٍ طبيعيةٍ مستدامةٍ مثلَ الزيوتِ النباتيةِ، وهذه المكونات أكثرُ استدامةٍ وصديقةٍ للبيئةِ مقارنةً بالموادّ الكيميائيّةِ الاصطناعيةِ المستخدمة في الموادّ التقليديةِ. بالإضافةِ إلى ذلك، تعتبرُ الدهاناتِ ذاتِ التركيبِ العضويّ المستدام صحيّةٍ وغير سامةٍ، وتوفرُ جودةً ومقاومةً أفضل على المدى الطويل.
· البلاستك المعادُ تدويره:
يمكنُ استعمالُ البلاستك المعادُ تدويرهُ في البناءِ بدلاً من إنتاجِ البلاستك البكر، حيثُ يساهم هذا الموضوع في تقليلِ الأضرارِ البيئيةِ للبلاستك وتقليلِ إنتاجه وأيضاً تقليلِ النفاياتِ البلاستيكيةِ الموجودةِ في المكباتِ حيثُ يُستفاد منها في إعادةِ التدوير، يُستفاد من البلاستك المعادِ تدويره في انشاءِ الأثاثِ وتصنيعِ شبيهِ الخشبِ الذي يقللُ من استعمالِ الخشبِ، ويحافظ على البيئةِ وأيضاً من الممكن أن يدخلَ مع خلطاتِ وتراكيبِ الاسمنتِ وتكوينِ نظامٍ إنشائيّ مستدام.
يمكننا تَقليلُ البصمةِ الكربونيّةِ في البناءِ عن طريقِ اتخاذِ بعضِ الإجراءاتِ المستدامة، عن طريقِ تقليلِ استهلاكِ المياهِ في عملياتِ البناءِ واستخدامِ أنظمةِ جمعِ واستخدامِ المياهِ المطريةِ في البلدانِ التي تكثرُ فيها الأمطار، والتي تُعتبر أحد أفضلِ الأنظمةِ المتبعةِ والمنتشرةِ حاليّاً في الحدّ من زيادةِ البصمةِ الكربونيّةِ، حيثُ تقومُ بجمعِ وتخزينِ مياهِ الأمطارِ التي تسقطُ على الأسطحِ مثلَ الأسطحِ السقفيةِ للمباني، ويمكنُ استخدامُ هذه المياه للشربِ وكذلكَ للأغراضِ غيرِ الصالحةِ للشربِ مثلَ التنظيفِ والرّي.
للإضاءةِ تأثيرٌ على تقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ للمبنى، من خلال استخدامِ تقنياتِ الإضاءةِ المستدامةِ التي تهدِفُ إلى تقليلِ استهلاكِ الطاقةِ وتقليلِ انبعاثاتِ الكربونِ من خلال توجيهِ الإضاءةِ بشكلٍ صحيحٍ لمنعِ الضوءِ المفرطِ والمهدرِ. ومن بينِ هذه التقنيات:
1. استخدامُ مصابيحِ LED:
وهي أكثرُ كفاءةً من المصابيحِ التقليديةِ، لأنّها تَستهلكُ طاقةً أقلّ وتستمرُ لفترةٍ أطول.
2. استخدامُ مستشعراتِ الحركة:
ويمكنُ تركيبها في المناطقِ التي لا تتطلّب الإضاءة باستمرارٍ، حيثُ توفر هذهِ الأجهزة الطاقة عن طريقِ تشغيلِ الإضاءةِ فقط عندما تكونُ هناكَ حركة في المنطقة.
3. استغلال الإضاءة الطبيعية:
يمكنُ تصميمُ المبنى للسماحِ بدخولِ أكبرِ قدرٍ ممكنٍ من الضوءِ الطبيعيّ، ممّا يقللُ من الحاجةِ إلى الإضاءةِ الاصطناعيةِ أثناءَ النّهار.
4. استخدامُ أنظمةِ التحكمِ الذكية:
وتُستخدمُ لضبطِ الإضاءةِ وفقَ الاحتياجات لمستخدميّ متطلباتِ الإضاءةِ المحيطة.
العزلُ الحراريّ مهمٌ جداً في تقليلِ انبعاثاتِ الغازاتِ، لأنّهُ يساعدُ في الحفاظِ على درجةِ حرارةِ المباني والمنازلِ بشكلٍ فعّالٍ، بفضلِ العزلِ الحراريّ الجيد، يمكنُ تقليلُ الحاجةِ إلى استخدامِ أجهزةِ التدفئةِ والتبريدِ، ممّا يقللُ استهلاكَ الطاقةِ وبالتالي يقللُ من انبعاثاتِ الغازاتِ الضارّةِ، وهناك العديد من أنواعِ العزلِ المستخدمة لتقليلِ البصمةِ الكربونيّة. بعضها يَشملُ العزلَ الحراريّ للجدرانِ والأسقفِ والأرضياتِ باستخدامِ موادّ مثلَ الصوفِ الزجاجيّ أو الصوفِ المعدنيّ. هناكَ أيضاً العزلُ الحراريّ للنوافذِ والأبوابِ بواسطةِ طبقاتٍ زجاجيةٍ مزدوجةٍ أو زجاجٍ عازلٍ. استخدامُ العزلِ الحراريّ الجيد يمكنُ أن يُقللَ من استهلاكِ الطاقةِ، وبالتالي يساهمُ في تقليلِ البصمةِ الكربونيّة.
يمكنُ استخدامُ مصادرِ الطاقةِ المتجددةِ مثلَ الطاقةِ الشمسيةِ والرّياحِ والماءِ لتوليدِ الكهرباءِ بشكلٍ مستدامٍ. في حالةِ الطاقةِ الرّياحيّة، يتمُّ استخدامُ أجهزةٍ تسمى المولّداتِ الرّياحيةِ لتحويلِ طاقةِ الرّياحِ إلى كهرباء. وبالنسبةِ للطاقةِ المائيّة، يتمُ استخدامُ السدودِ والمحطاتِ الكهرومائيّةِ لتحويلِ طاقةِ الماءِ إلى كهرباء، أمّا الطاقةُ الشمسيةُ، يتمُّ استخدامُ الألواحِ الشمسيةِ لتحويلِ ضوءِ الشمسِ إلى كهرباء، وتتكونُ من خلايا شمسيةٍ مصنوعةٍ من موادٍّ شبهَ مُوصلةٍ مثلَ السيليكون. عندما يتعرضُ الضوءُ للخليّةِ الشمسية، يتمّ إنتاجُ تيارٍ كهربائيّ. يتمُ توصيلُ العديدِ من الخلايا الشمسيةِ معاً لتشكيلِ وحدةِ الألواحِ الشمسيةِ، وقد تُستخدمُ في توليدِ الكهرباء للاستخدامِ في المباني أو لتخزينها في بطارياتٍ للاستفادةِ منها في وقتٍ لاحقٍ، لذا فهي وسيلةٌ فعّالةٌ ومستدامةٌ لتوليدِ الطاقةِ الكهربائيةِ وتقليلِ الاعتمادِ على مصادرِ الطاقةِ التقليديةِ، حيثُ تقللُ البصمة الكربونيّة عن طريقِ توليدِ الكهرباءِ بطريقةٍ نظيفةٍ ومستدامةٍ، بدلاً من الاعتمادِ على مصادرِ الطاقةِ التقليديةِ التي تُسببُ انبعاثاتٍ ضارّةٍ بالبيئة.
أنظمةُ التدفئةِ والتهويةِ وتكييفِ الهواءِ (HVAC) تقللُ البصمةَ الكربونيّةَ عن طريقِ تحسينِ كفاءةِ استخدامِ الطاقةِ في المباني، حيثُ تتضمنُ هذهِ الأنظمةُ استخدامَ تقنياتٍ متقدمةٍ مثلَ العزلِ الحراريّ للمباني للحفاظِ على درجةِ الحرارةِ المُثلى، وتقليلِ الاحتياجِ للتدفئةِ أو التبريدِ الزائدِ. كما تتضمنُ استخدامَ أجهزةٍ ذاتِ كفاءةٍ عاليةٍ مثلَ الأفرانِ والمكيّفاتِ التي تَستخدمُ كميّاتٍ أقل من الطاقةِ لتحقيقِ نفسِ النتيجة. بالإضافةِ إلى ذلك، يمكنُ استخدامُ نُظمِ التحكمِ الذكيةِ لضبطِ درجةِ الحرارةِ والتهويةِ بشكلٍ أكثرَ دقةٍ وفقاً لاحتياجاتِ المبنى والمستخدمين، ممّا يقللُ من استهلاكِ الطاقةِ الزائدِ ويُحسّنُ الكفاءةَ العامّةَ للنظامِ. بالرغمِ من التنوعِ الكبيرِ لأنواعِ أنظمةِ التكييفِ والتدفئةِ الصديقةِ للبيئةِ، والتي تقللُ من الانبعاثاتِ الكربونيّةِ.
إلاّ أنّهُ لا يمكنُ تحديدُ الطريقةِ الأفضلِ بينهم لأنّ أفضليّةِ أيّ طريقةٍ على أخرى تتحددُ بحسبِ المنطقةِ، فمثلاً تتمتعُ السخاناتُ التي تعملُ بطاقةِ الرياحِ بمعدلاتِ كفاءةٍ عاليةٍ وبصمةٍ كربونيّةٍ صغيرة، لذلكَ قد تكونُ الخيارُ الأكثرُ استدامةٍ للأشخاصِ الذينَ يعيشونَ في أماكنٍ عاصفةٍ، وبالمثل قد تكونُ السخاناتُ التي تعملُ بالطاقةِ الشمسيةِ خياراً أكثرَ كفاءةٍ لأولئكَ الذينَ يعيشونَ في المناطقِ المشمسةِ، لذا فإنّ كلَّ خيارٍ من خياراتِ التكييف والتدفئةِ يتمتعُ بامتيازاتِ استدامةٍ خاصةٍ بهِ ويمكنُ أن يُفيدَ في مجالاتٍ مختلفةٍ.
استخدامُ الموادّ المعادِ تدويرها في البناءِ يقللُ من البصمةِ الكربونيّةِ عن طريقِ تقليلِ استهلاكِ المواردِ الطبيعيةِ، وانبعاثاتِ الغازاتِ الدفيئةِ. فيمكنُ إعادةُ تدويرِ الموادّ مثلِ الزجاجِ والبلاستيكِ والمعادنِ، لإنتاجِ موادّ جديدةٍ بدلاً من استخدامِ الموادّ الأوليّةِ، ممّا يقللُ من استخدامِ المواردِ الطبيعيةِ وطاقةِ الإنتاجِ وانبعاثاتِ ثاني أكسيدِ الكربونِ. بالإضافةِ إلى ذلك، يمكنُ استخدامُ الموادّ المعاد تدويرها في العزلِ والأسقفِ والأرضياتِ وغيرها من التطبيقاتِ البنائيةِ، ممّا يقللُ من الحاجة إلى الموادّ الأوليّة ويقللُ من التأثيرِ البيئيّ للبناءِ. فيما يلي بعضُ طرقِ استخدامِ الموادّ المعادِ تدويرها:
1- استخدامُ الزجاجِ المعادِ تدويرهُ في البناءِ:
يُساهمُ في تقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ بطرقٍ عديدةٍ:
- أولاً، يتمّ إعادة تصنيعِ الزجاجِ المستهلكِ بدلاً من استخدامِ الموادّ الأوليّةِ، ممّا يقللُ من استهلاكِ المواردِ الطبيعيةِ وانبعاثاتِ الكربونِ المرتبطةِ بها.
- ثانياً، يمكنُ استخدامُ الزجاجِ المعادِ تدويرهِ في تصميمِ النوافذِ والأبوابِ والواجهاتِ الزجاجيةِ، ممّا يُعزّزُ العزل الحراري والاستفادةِ من الضوءِ الطبيعيّ، وبالتالي يقللُ من احتياجاتِ الطاقةِ للتدفئةِ والتبريدِ والإضاءةِ، فيساهمُ في تقليلِ انبعاثاتِ ثاني أكسيدِ الكربونِ واستهلاكِ الطاقةِ.
2- استخدامُ الموادِّ المعادِ تدويرها في العزلِ:
يُساهمُ في تقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ بشكلٍ كبيرٍ. فعندَ استخدامِ موادّ العزلِ المعادِ تدويرها، يتمُ تقليلُ استهلاكِ المواردِ الطبيعيةِ وانبعاثاتِ الكربونِ المرتبطةِ بها. أيضاً توفرُ هذهِ الموادّ عزلاً فعّالاً للحرارةِ والصوتِ، ممّا يُقللُ منِ احتياجاتِ التدفئةِ والتبريدِ، وبالتالي يُقلل من استهلاكِ الطاقةِ وانبعاثاتِ الكربون. ولذا يعدُّ استخدامُ الموادّ المعاد تدويرها في العزلِ خياراً مستداماً وفعّالاً، للحفاظِ على البيئةِ وتقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ ومنها: الأليافِ الزجاجيةِ المعادِ تدويرها، والسيليلوز المعاد تدويرهُ.
3- أنظمةُ الجدران:
انظمةُ الجدرانِ تُساهمُ في تقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ في البناءِ من خلالِ استخدامِ موادِّ البناءِ المستدامةِ والمُعادُ تدويرها، ومن هذهِ الموادّ الخرسانةِ الخضراءِ، والطوبِ الطينيِّ، والألواحِ الخشبيةِ المستدامةِ. أيضاً، يمكنُ استخدامُ أنظمةِ الجدرانِ العازلةِ بشكلٍ فعّالٍ لتحسينِ كفاءةِ استخدامِ الطاقةِ، من خلالِ توفيرِ عزلٍ حراريٍّ جيدٍ، وتقليلِ فقدانِ الحرارةِ والتبريدِ، ويمكنُ أيضاً استخدامُ أنظمةِ الجدرانِ الذكيةِ التي تَستخدمُ أجهزةِ استشعارِ الحركةِ والإضاءةِ الطبيعيةِ، لتحسينِ كفاءةِ الإضاءةِ وتوفيرِ الطاقةِ. بالتالي، يمكنُ لأنظمةِ الجدرانِ المستدامةِ أن تلعبَ دوراً هامّاً في تقليلِ البصمةِ الكربونيّةِ في البناءِ.
تتنوعُ تصنيفاتُ أنظمةِ الجدرانِ حسب الموادّ المستخدمةِ، والهدفُ من الجدارِ وغيرها. ومن هذهِ التصنيفاتِ الأنواعِ المصنفةِ حسبَ استخدامها في تقليلِ الأثرِ البيئيّ في البناءِ وتحسينِ كفاءةِ الطاقةِ وهي كما يلي:
1. الجدرانُ الخضراءُ العمودية:
تُستخدم لزراعةِ النباتاتِ على الجدرانِ الخارجيّةِ للمباني، ممّا يوفرُ فوائدٍ بيئيةٍ وجماليةٍ.
2. جدرانُ الألواحِ الشمسية:
تُستخدمُ لتوليدِ الطاقةِ الكهربائية، من خلالِ تركيبِ الخلايا الشمسية على الجدرانِ الخارجيةِ.
3. الجدرانُ العازلة:
تُستخدمُ لتحسينِ عزلِ المبنى عنِ الحرارةِ والصوتِ، وتشمَلُ الجدرانَ المزدوجة، والجدرانَ العازلة بالرغوةِ.
4. الجدرانُ العاكسةُ للضوءِ:
تُستخدمُ لتوجيهِ الضوءِ الطبيعي إلى داخلِ المبنى، وتقليلِ الحاجةِ إلى الإضاءةِ الصناعيّةِ.
معَ أنَّ انبعاثاتِ الكربون في عالمِ البناءِ هي الأعلى على الإطلاقِ وذاتِ تأثيرٍ مباشرٍ على المناخِ العالميّ والإقليميّ إلّا أنّهُ ولحسنِ الحظّ هناكَ اليومَ طرقٌ وتَقنياتٌ فعّالةٌ في خفضِ انبعاثاتِ الغازاتِ، ويمكنهم أيضاً المساعدة في تحسينِ قيمةِ المبنى وإيراداتهِ، فوفقاً لإدارةِ الطاقةِ الأمريكية (DOE)، يمكنُ للمباني توفيرِ 5-20٪ من فواتيرِ الطاقةِ من خلالِ البرامجِ التشغيليةِ والصيانةِ التي تستهدفُ كفاءةَ الطاقةِ، لذا المباني الخضراء أكثرُ صحةًوتعملُ بشكلٍ أفضلِ.
بالإضافةِ إلى ذلك، فهي أكثرُ جاذبيةٍ للمستأجرين وتفرضُ أسعاراً أعلى عند البيع. ممّا يجعلُ المعماريّين وغيرهم من أصحابِ الاختصاصِ مضطرينَ للالتفاتِ لهذهِ القضيةِ وإعطائها الجهدَ والوقتَ اللازمَين.
.svg){kind=small}
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)
.avif)