دليل التصميم: 7 ميزات أساسية لمبنى صافي الصفر
دليل التصميم: 7 ميزات أساسية لمبنى صافي الصفر
كيريباتي يبلغ عدد سكانها حوالي 110،000 نسمة ويتركز اقتصادها على صيد الأسماك والزراعة. تتألف من 33 جزيرة في وسط المحيط الهادئ ، وتبلغ أعلى نقطة فيها 81 مترًا فقط فوق مستوى سطح البحر ، مما يجعلها أول دولة يمكن أن تختفي تمامًا بسبب الاحتباس الحراري وما يترتب على ذلك من ارتفاع في مستويات سطح البحر. كانت أزمة المناخ موضوع نقاش ساخن في السنوات الأخيرة ومصطلحات مثل أثار الكربون، وتأثيرات الاحتباس الحراري ، والهباء الجوي ، والعديد من العناصر الأخرى ، هي بالفعل عناصر أساسية في مفرداتنا. مصطلح آخر واسع الانتشار هو “صافي الصفر” ، أو صافي الانبعاثات الصفرية ، ويستخدم كهدف للمباني في مختلف الصناعات والبلدان. في الأساس ، هذا يعني أن توازن الطاقة هو صفر.
على النحو الذي دعا إليه 2015 اتفاقية باريس، التي تم التوقيع عليها من قبل العديد من البلدان في COP 21 ، سيحتاج العالم إلى صفر انبعاثات صافية بحلول منتصف القرن إذا كان يريد الحصول على فرصة للحفاظ على درجات الحرارة أقل من 2 درجة مئوية حتى لو كان أول ما يتبادر إلى الذهن عند التفكير في الانبعاثات هو الدخان الأسود الذي يخرج من المصانع أو الشاحنات – والتي يُنظر إليها على أنها الأشرار العظماء – ، فإن صناعة البناء والتشييد تلعب دورًا مهمًا في هذه الانبعاثات أيضًا. بحسب ال مجلس المباني الخضراء العالمي، يمثل القطاع على مستوى العالم 36٪ من استهلاك الطاقة ، و 38٪ من انبعاثات الكربون المرتبطة بالطاقة ، و 50٪ من استهلاك الموارد. ومن المتوقع أن تتضاعف هذه البصمة بحلول عام 2060.
بالنسبة للمباني ، فإن صافي الصفر من حيث الطاقة يعني ، بعبارات بسيطة ، إنتاج ما يمكن استهلاكه في فترة عام واحد. إذا قمنا بتضمين كربون، المنطق هو نفسه. بمعنى آخر ، الهدف هو استهلاك أو امتصاص كل الكربون المنبعث أثناء البناء والتشغيل ، والذي سيغطي ، بالإضافة إلى الطاقة المستخدمة ، ما ينبعث من المواد. وفق WGBC، تعريف المبنى الذي لا يحتوي على كربون صافي هو “كفاءة عالية في استخدام الطاقة ومدعومة بمصادر طاقة متجددة في الموقع و / أو خارج الموقع ، مع بقاء أي توازن معادل للكربون”.
مفهوم بسيط ، ولكن ليس من السهل تنفيذه. كيف يمكن الوصول إلى هذا الهدف بإجراءات ملموسة أثناء عملية التصميم وفي اختيار الحلول والمواد والمنتجات؟ هل من الممكن حقًا تحقيق هذا الهدف ، أو على الأقل الاقتراب منه للمباني والتجديدات الجديدة؟ أدناه ، ندرج 7 أشياء لأخذها في الاعتبار للمساهمة في هذا الهدف العالمي.
1. تطبيق مفاهيم العمارة المناخية الحيوية
على الرغم من كونها زائدة عن الحاجة ، فإن الاستفادة من العمارة المناخية الحيوية والمفاهيم السلبية هي عنصر أساسي لتحقيق مبنى صافي صفري. من خلال تصميم مشاريع مرتبطة بالمناخ والسياق المحلي ، يمكن توفير الطاقة. هذا يعني استخدام نفس القدر ضوء طبيعي قدر الإمكان خلال النهار ، مع موازنة خسائر الطاقة الحرارية. إن توجيه الإطارات والحماية من أشعة الشمس المحسوبة جيدًا والمواد الممتصة والعاكسة في الأماكن الصحيحة تجعل المبنى قادرًا على الاستفادة بشكل سلبي من الموارد الطبيعية ، وفقًا لاحتياجات كل سياق.
2. توفير الطاقة المتجددة في الموقع كلما أمكن ذلك
في قلب المفهوم فكرة أن المباني قادرة على توفير جميع احتياجاتها من الطاقة من مصادر متجددة منخفضة التكلفة ومتاحة محليًا وغير ملوثة. وهذا يعني استخدام الشمس من خلال الألواح الكهروضوئية أو ألواح تسخين المياه ، على سبيل المثال. أو حتى استخدام أنظمة الرياح المحلية أو مصادر الطاقة المتجددة الأخرى إن أمكن. كما يتم احتسابها سنويًا ، يمكن للمبنى استخدام الشبكة لتصدير الطاقة الزائدة ، والتي يمكن تعويضها خلال الفترة التي لا يقوم فيها المبنى بتوليد الطاقة. لكن هذا لا يعني أن جميع المباني يجب أن تكون محطات طاقة ضخمة. كفاءة الطاقة هي المفهوم الرئيسي في هذه الحالة.
3. استخدام معدات وإضاءة فعالة
عند التعامل مع توليد الطاقة ، من المستحيل عدم الحديث عن كفاءة الطاقة للأجهزة والإضاءة. إذا اقتربنا من التوازن بين التوليد والاستهلاك ، فإن تقليل الخسائر وتحسين كفاءة المعدات الموجودة في المبنى أمر حيوي. وهذا يعني توليد نفس القدر من الطاقة بموارد طبيعية أقل أو الحصول على نفس الخدمة بطاقة أقل. لذلك ، فإن اختيار المعدات عالية الكفاءة مثل الإضاءة والتبريد والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى التركيبات الأخرى مثل المرافق والمعدات والأدوات والآلات وما إلى ذلك ، سيقلل من الحاجة إلى الطاقة الكهربائية.
4. انتبه إلى مظروف المبنى
بالإضافة إلى توليد الطاقة أو تجنب المصادر الضارة ، من الضروري أن يكون المبنى فعالاً. أ مغلف جيد التصميم مهم للمبنى لتحقيق أفضل استخدام للسياق الذي يقع فيه. على سبيل المثال ، في منطقة باردة ، يجب أن يفقد المنزل الذي يحتوي على عزل حراري جيد حرارة أقل للبيئة ، مما يقلل من الطلب على التدفئة. في الأماكن ذات السعات الحرارية الكبيرة ، يمكن أن يكون العمل بالقصور الذاتي الحراري مفيدًا ، حيث يمكن للجدران والسقوف تخزين الحرارة وإطلاقها عند الضرورة. في المناطق الساخنة ، يمكن أن يسمح الغلاف بالتهوية وتبريد المساحات ، مما يقلل الحاجة إلى التبريد الاصطناعي ، بينما يمكن للعزل الحراري أن يتجنب الحاجة المفرطة لتبريد المساحات الداخلية بسبب الحرارة التي تدخل من خلال الغلاف. بمعنى آخر ، من خلال زيادة كفاءة الطاقة للمغلف ، فإن هذا يعني انخفاضًا في الكربون التشغيلي ، الذي ينبعث أثناء استخدام المبنى.
5. استثمر في النوافذ والأبواب
هذا عنصر رئيسي في الكفاءة وعادة ما يمثل جزءًا كبيرًا من التكلفة في المباني الجديدة والمعاد تشكيلها. يتمثل الدور الرئيسي للنافذة في رفاهية شاغل المبنى لأنها تجلب ضوء النهار والاتصال بالخارج ؛ هذا يوضح اتجاه الأبعاد الكبيرة و / أو الشفافية العالية. في هذا السياق ، تعتبر النافذة رافعة مهمة لتحسين توفير الطاقة ، فضلاً عن الراحة في الشتاء والصيف. لذلك ستحدد الخصائص المناخية الخيار المثالي للنافذة. في المناخات الباردة ، يسمح الجمع بين العزل العالي (أي انخفاض قيمة Ug) مع تحسين دخول الحرارة الحرة من الشمس (زيادة كبيرة في الطاقة الشمسية ؛ قيمة g) بتوفير طاقة التدفئة وتقليل إدراك السطح البارد بالقرب من النافذة. من ناحية أخرى ، يتعين على المناخات الدافئة إدارة دخل حرارة الشمس (قيمة منخفضة للجرام) جنبًا إلى جنب مع مستوى عزل معقول من أجل تقليل درجات الحرارة الداخلية دون أحمال تبريد عالية ، والتهوية الفعالة فقط. تسمح الزجاجات المطلية الحديثة جنبًا إلى جنب مع إطارات النوافذ الفعالة بإيجاد حل وسط بين هذين الجانبين.
6. القضاء على الوقود الأحفوري
مفهوم رئيسي آخر هو تقليل استخدام الوقود الأحفوري في المبنى. حسب RMI، “إن حرق الغاز مع الكميات الصغيرة من النفط والبروبان في المباني مسؤول عن 10٪ من إجمالي الانبعاثات عبر الاقتصاد الأمريكي بأكمله ، وفقط 10 ولايات رئيسية مسؤولة عن 56٪ من هذه الانبعاثات.” تستخدم هذه في الغالب لتدفئة المباني والمياه أو الطبخ. لذا بدلاً من استخدام الغاز أو النفط ، تفضل المصادر المتجددة مثل الغاز الحيوي والخشب. اعتمادًا على السياق ، يمكن أيضًا استخدام المضخات الحرارية والطاقة الحرارية الأرضية ، وكذلك الكهرباء ، ويفضل أن يكون ذلك من مصادر نظيفة ومتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح أو حتى الطاقة الكهرومائية.
7. النظر في الكربون المضمنة
تعتبر دراسة تأثير كل عنصر مستخدم في المشروع أمرًا ضروريًا أيضًا للوصول إلى صافي صفر المرمى. يشير الكربون المتجسد في كل مادة إلى مجموع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري أثناء الاستخراج والنقل والتصنيع والتركيب. بينما ، على سبيل المثال ، الخرسانة هي مادة تنبعث منها كمية هائلة من الكربون أثناء تصنيعها – خاصة في حالة الأسمنت – فإن استخدام الخشب في المشروع يقلل الكربون الموجود في المبنى ، حيث تمتص المادة الكربون بينما الشجرة ينمو. من ناحية أخرى ، فإن الزجاج ، على الرغم من أنه يستهلك كميات كبيرة من الكربون أثناء التصنيع ، يتمتع بدرجة عالية من قابلية إعادة التدوير ، والتي ينبغي أيضًا أخذها في الاعتبار في المعادلة. يتطلب تقييم الكربون المتجسد لمبنى بأكمله الوصول إلى بيانات انبعاثات الكربون لجميع المواد والعمليات المتضمنة في المبنى طوال دورة حياته.
يعد تقييم دورة الحياة البيئية (LCA) طريقة معيارية مستخدمة لتقدير التأثيرات البيئية للمباني ، بدءًا من استخراج المواد وتصنيع المنتجات حتى الاستخدام ونهاية العمر الافتراضي والتخلص منها. من خلال هذا التحليل ، من الممكن جمع التأثير البيئي لسلسلة توريد المنتج. يتم عرض النتائج في شكل بيانات المنتج البيئي (EPD)، والتي من الشائع أن يأخذها المصنعون في الاعتبار لمنتجاتهم ، من أجل تلبية طلب السوق المتزايد على المعلومات البيئية الكمية.
على الرغم من أن المناقشات العالمية مثل هذه قد تبدو بعيدة جدًا عن حياتنا اليومية ، إلا أننا نرى كيف يمكن للإيماءات البسيطة أن تحدث فرقًا. من الواضح أن جميع المشاركين وحتى المتحمسين في صناعة البناء على دراية بتأثيرهم والقوة التي يمتلكونها في أيديهم لإجراء تغييرات فعالة حقًا. لقد أفسح الشكوك حول هذا الموضوع المجال لليأس من عالم أكثر عدائية بكثير للأجيال القادمة. يمكن أن تتطلب المباني الصافية صفر استثمارات أولية عالية ، سواء في البناء أو إعادة البناء. ولكن يمكن اعتبارها استثمارًا في العالم لكي يزدهر ويظل كما نعرفه.
