الخبر السار هو اننا
نعرف ما ينبغي علينا فعله. الخبر السار هو اننا لدينا الان كل ما نحتاجة لنواجة
تحدي الاحتباس الحراري. فنحن لدينا كل التقنيات التي نحتاجها، فضلا عن التي يتم
تطويرها. و عندما ينتجونها على نطاق واسع سيسهلون علينا مواجهة ذلك التحدي. و لكن
لا ينبغي ان ننتظر, و لا يمكن ان ننتظر, و يجب ان لا ننتظر.
- ألجور, النائب السابق
لرئيس الولايات المتحدة الامريكية, في افتتاح مؤتمر نادي سييرا الوطنى, 9 سبتمبر
2005.
§
ما هي عملية التصميم المتكامل للمبانى؟
التصميم المتكامل للمبانى هو شكل من أشكال ممارسة
التصميم المستدام. فينبغي اعتبار مصطلحي التصميم الاخضر و التصميم المتكامل للمباني
مصطلحين متساويين.
كان مصطلح "التصميم الاخضر" - منذ فترة
ليست طويلة - يُرَى فقط بين قوسين, مما جعل المعنى غامض و مثار لكثير من التساؤلات
عن مدي جدواه. اما الان فالتصميم الاخضر او المستدام يعتبر نموذج تصميمي و إنشائي
راسخ مصحوبا بسجل مثبت من تلك الاعمال، فالتصميم المتكامل هو تطور طبيعي في أعمال
التصميم. و بذلك أصبح المبنى المتكامل يعبر عن المعنى المقصود بالمبنى الاخضر.
التصميم المتكامل هو موضوع شامل يحكم عملية اتخاذ القرارت
الخاصة باستهلاك الطاقة و الموارد الطبيعية و نوعية البئية المحيطة. و سوف يتم ذكر
هذه القرارات و الاستراتيجيات بإيجاز في هذا الفصل، و سيتم معالجتها بالتفصيل في
الفصول التالية.
يؤكد التصميم المتكامل على ضرورة اعتبار متغيرات
التصميم متغيرات متكاملة، و ضرورة استخدامها كادوات لحل المشاكل. و انت كمعماري او
دارس لمادة التصميم، تتعلم من خلالها كيفية ان تجد حلولاً للمشاكل, و ذلك يتطلب
منك ان تُكَوِّن فكرة عن الاثار المحتملة لابسط
قرارات التصميم حتى و لو كانت حميدة. فتعلُّم التصميم المتكامل يرسخ هذه المهارات،
و يُحسِّن كفاءة طلاب الهندسة المعمارية الذين يبغون ان يكونوا منتجين و أن يصبحوا
أعضاء أكفاء في فريق التصميم.
يتطلب التصميم المتكامل عمل مزيد من التوازن بين
المتغيرات المختلفة، و تحديد مجموعة واضحة من الاولويات تهدف إلى انتاج مباني خضراء.
و تنجح عملية التصميم عندما يكون هناك تواصل بين اعضاء فريق التصميم، و عندما يكون
كل عضو من أعضاء الفريق على دراية عامة بتحديات و متطلبات كل تصميم من تصميمات زملاءه
الآخرين.
نظراً لأن كل قرار من قرارات التصميم ينتج عنها
سيلاً من الآثار المختلفة - و ليس تأثير جزئي معزول - فإن التصميم المتكامل يتطلب
فهم العلاقات التباديلة بين كل مادة من مواد البناء ، و الأنظمة المستخدمة، و العناصر
المكانية المحيطة به (شكل 1-1 ) . و ذلك يتطلب من كل عضو من الأعضاء المشاركين ان يُكَوِّنُوا
تصورات كلية عن الحلول المقترحة في التصميم بدلاً من التركيز فقط على الحلول الجزئية.
شكل 1-1 رسم كروكي يبين ظروف الموقع و التكنولوجيا الخضراء
المستخدمة في مشروع ساحة المدينة، سياتل، واشنطن، فوستر و شركائه.
التعاون بين فريق العمل
يحاكي تعاون طالب الهندسة
المعمارية داخل الحجرة الدراسية لتصميم أي مشروع من المشروعات واقع الممارسة المهنية.
و يساهم ذلك الشكل التعاوني في تصميم الرسومات البيانية، و تطوير التصميم المبدئي،
حتى أنه يساهم في وضع سياسة استخدام الاراضي او تطوير الحي.
بناءً على ما سبق، نجد أنه من المفيد أن يتعلم
طالب الهندسة المعمارية مع بداية دراسته عملية التصميم المتكامل. فليس هناك أي سيناريو مثالي لعملية التصميم المتكامل، ولكن هناك عدة مستويات من القرارات التي يجب أن يتم إتخاذها في بداية التصميم النظري، و اثناء تنقيح التصميم، و اثناء تطويره، وأثناء أعمال التشييد. و عند الانتهاء من المشروع لابد من تقييم مدى
فاعلية التصميمات المتكاملة بين كل فريق من فرق عمل المشروع. و سوف نرى في هذا الفصل ان ممارسة التصميم المتكامل تلعب
دوراً مهماً في ممارسات الحياة المهنية.
فهم نوعية المشروع
إن وضع جدول زمني لاجتماعات فريق العمل لمناقشة معالم المشروع يعود بفائدة عظيمة، و ينبغي أن يحتوي أول لقاء على الأسئلة التالية:
·
ما هي نوعية المشروع المستهدف؟
·
ما هو مدى حجم و سعة
المشروع؟ فهل هو مشروع برج تجاري شاهق الارتفاع، أم يستهدف تنمية مستدامة لحي
سكنى، ام هو عبارة عن مدرسة خاصة صغيرة تقع على خمسة افدنة؟
·
هل المشروع يستهدف تنمية
المناطق الحضرية ام تطوير المحميات الطبيعية؟
·
هل هناك خطة رئيسية تنظم
أعمال الانشاءات المستجدة بالموقع بحيث تصف نطاق المشروع و مراحله الانشائية؟
·
هل هناك تشريعات تحدد نوعية
واجهات المبني؟
·
هل هناك لوائح بلدية او محلية
او اقليمية او اتحادية تستهدف خصائص التصميمات المستدامة؟
·
ما هي القيود الجغرافية
و القيود التي تحددها طبيعة موقع المشروع؟
·
ما هي اللوائح التي تنظم
الكثافة السكانية و طبيعة استخدام الاراضي داخل موقع المشروع؟
·
من اين تأتي مصادر تمويل
المشروع؟ هل هي من وكالة حكومية أم بلدية؟ ام من مالك المشروع ام من وكالة خاصة؟
ان الاجابة على تلك
الاسئلة سوف يساعد فريق التصميم المتكامل على تحديد اسلوب عملهم.
ما هي الآثار البيئية
للمشروع التي سوف يأخذها فريق العمل بعين الاعتبار؟
نحتاج الى فهم مواطن
الضعف المحتملة بالموقع و المجتمع المحيط بالمشروع قبل ان نتمكَّن من عمل تصميم ناجح.
فشكل 1-2 يوضح مثال لخريطة موارد طبيعية ، و هو يبين نوعية من الرسومات البيانية
التي تساعد على إكتشاف الاثر البيئى بموقع المشروع. فعوامل كثيرة يمكن اخذها في
الاعتبار بدأً من من التركيبة السكانية الى مستويات الضوضاء التي يمكن من خلالها تَوَقُّع
الاثر البيئي على الموقع. ففريق العمل لابد ان يكرس وقت كبير لاستقراء تفاصيل
الموقع من اجل تحقيق عملية التصميم المتكامل للمباني الخضراء. و بعض الاسئلة التي
لابد ان يتم أخذها في الاعتبار هي كالاتي:
·
هل سوف يؤثر المشروع على
كائنات معرضة للانقراض او شكل من أشكال الحياة البرية؟
·
هل هناك مناطق جزر قريبة
من المشروع؟
·
هلى ينبغي على المشروع
احياء تلك الجزر او الحقول الخضراء المحيطة به، اذا ما كان للمشروع أي تأثير
عليها؟
·
هل الموقع يطل على كورنيش
لشواطئ مائية؟
·
كيف يمكن أن تتأثر أي
نوعية من أنواع مياه الشرب؟
·
ما هو شكل تدفق تيارات
سريان مياه الامطار؟
·
هل تترشح مياه الامطار
الى المياه الجوفية أم الى حوض مياه قريب؟
·
هل هناك اراضي غير قابلة
لنفاذية المياه في موقع المشروع؟
·
كيف سوف تأثر الاراضي
التي لا تسمح بنفاذية المياه على شبكة الصرف الصحى خلال عملية تصريفها أو على البيئة
المحيطة خلال عملية تبخرها؟
·
هل المنشئات بموقع المشروع
سوف تؤدى الى تآكل التربة نتيجة تغيرها لشكل الرياح؟
شكل 1- 2 مثال توضيحي لخريطة موارد طبيعية
مسئوليات أعضاء فريق العمل
و تحديد ادوارهم
أياً من أعضاء الفريق
ينبغي ان يكون مسئول عن البحث، و الدعوة للمواضيع التي تم تحديدها في الاسئلة
السابقة؟
إن كل عضو من اعضاء فريق
التصميم المتكامل مطلوب منه أن يحدد بوضوح دوره و مجال خبرته التي من خلالها تتحدد
مسئولياته في أعمال تصميم المشروع. و يمكن من خلال ذلك الدعوة إلى حلول تصميمية
معينة اعتماد هذه الادوار. و تحاكي هذه الممارسة عملية التصميم المتكامل في الحياه
العملية.
يشمل التصميم المتكامل -
عمليا - اصحاب المصالح: مثل المالك، و القائمون بأعمال التصميم بمختلف تخصصاتهم، و
المهندسون (المدني، الانشائي، التكييف و التبريد و التهوية، السباك، الكهربائي، و
مهندس الطاقة)، و البنائون و المقاولون، و الاستشاريون المتخصصون (الاضاءة
الطبيعية، و الطاقة، و التصميم المستدام، و استشاري التشغيل) ، سكان المبنى و القائون
على تشغيله (شكل 1-3).
شكل 1- 3 الجدول
الزمنى للمشاريع المتكاملة يتطلب اشتراك المقاول مبكراً.
يُضاف الى فريق العمل اعضاء
آخرين ليصبحوا مسؤولين عن مواضيع اكثر خصصية مثل المسطحات الخضراء، أو توليد
الكهرباء بالموقع بإستخدام طاقة الرياح، أو معالجة مياه الصرف الصحي بالموقع. و قد
يكونوا جهات تصنيع انظمة عاليه الكفاءة، مثل أنظمة معالجة مياه صرف الصحي التي
تحتوي على البراز، و انظمة الخلايا الضوئية، و على أقل تقدير قد يظهروا اثناء بعض
مراحل المشروع.
ينبغى ان يُسند إلى كل
عضو من اعضاء الفريق ادوار تقليدية، و اساسية؛ و كل عضو ينبغي ان يكون مسئول عن
تسجيل الاستراتيجيات و القرارات المتعلقة بأعماله.
كيفية تعامل فريق تصميم
المشروع مع قضايا الموقع و المجتمع
لابد من النظر في الحلول
المقترحة لتحديات المشروع - من حيث الموقع، و الخامات، و الطاقة، و نوعية الهواء -
على انها عناصر التصميم القياسية، ثم وضع لها اهداف محددة قابلة للقياس.
فعلى سبيل المثال، نجد أن
المبنى ذا الوضع الطولي و الذي تشرف واجهته الاطول على اتجاه الجنوب و تتكون
ارضياته من الخرسانة السميكة سيكون عنصرالتصميم القياسي فيه هو كمية الحرارة
المكتسبة و فترة الاحتفاظ بها. في حين ان المظلات العميقة بالمباني الموجودة في
المناطق الحارة هي التي تحمي ساكنين المبنى من وهج الاضاءة و الحرارة غير المرغوب
فيها.
المشروع الذي يحتوى على موقف
سيارات ذو ارضية أسفلتية يقوم بتوجيه مياه الامطار الى الشبكة العمومية لصرف
الامطار، حيث يمكن تجميع هذه المياه للاستفادة منها في أعمال اخرى. بينما اذا
احتوى موقف السيارات السابق على سطح مرصوف فسوف ينقل مياه الامطار الى المياه
الجوفية، و بذلك يساهم في تحسين كفاءة دورة المياه الطبيعية. شكل 1-4 يوضح مساحة من
الأرضيات المسامية تم توظيفها على شكل رصيف دائم، مما يسمح بترشيح المياه من خلالها
إلى الأرض.
شكل 1-4 رصيف مسامي يسمح بترشيح مياه الامطار بدلا من
نقلها الى شبكة الصرف.
نظراً لان التصميم المستدام يشمل العدالة
الاجتماعية، فإنه يعتبر جزء من عملية التصميم المتكامل. فمن الناحية الاجتماعية نجد
أن أى مشروع له القدرة على تحسين او تهجير المجتمعات القائمة.
لابد ان يدرس فريق المشروع تاريخ الموقع و يحدد
الحل الامثل لتحسين نوعية الحياه للمجتمعات القائمة به.
كما أن المشروع له
القدرة على خلق المجتمع، و ذلك المفهوم هو جزء من ثقافة معمارية كاملة و تقليدية.
و خلق المجتمع سوف يأخذ بعد جديد عن طريق استخدام التصميم المتكامل.
فعلى سبيل المثال: لابد أن
يأخذ فريق العمل بعين الاعتبار المستأجرين المستقبليين للمشاريع السكنية متعددة
العائلات (مثل العمارة السكنية). و يجب عليه
التأكد من المحافظة على البنية الاجتماعية و اتاحة الفرصة للسكان للمشاركة في
التخطيط لحياتهم البيئية المستقبلية. فاحدث خطة تنمية مستدامة للمملكة المتحدة،
" تأمين المستقبل - استراتيجيات المملكة المتحدة للتنمية المستدامة،"[2]
تسلط الضوء على العدالة الاجتماعية و تدمجها كواحدة من عدة مواضيع رئيسية للتنمية
المستدامة (شكل 1-5).
شكل 1-5 ثلاثة من اصل خمسة نقاط اساسة بخطة
بريطانيا المستدامة الخاصة بقضايا المجتمع.
إن المشروع المتكامل يقوم بتثقف الساكنين بمبانيهم
الخضراء، كما أنه يثقفهم بعلاقة مبانيهم بالمجتمعات المحيطة بهم. فعلى ما يبدو ان
تعليم السكان المستقبليين بالصيانة و ممارسة التنظيف اللازم للمباني الخضراء هو
جزء من عملية التصميم المتكامل.
تقيم االاثار المرتبطة
بالحلول المقترحة
عادةً يشارك اعضاء
الفريق في هذه المرحلة - بمختلف تخصصاتهم - بخبراتهم و مجهوداتهم لنقاش اوجة مميزات
و عيوب الحلول المقدمة. فينبغي على اعضاء الفريق المشاركة و التفاعل مع بعضهم
البعض.
فعلى سبيل المثال نجد أن
اعضاء الفريق المسئولين عن تحليل الطاقة سوف يشيرون الى ان الاضاءة الطبيعية داخل
المباني، هي و التقنيات المرتبطة بذلك المجال - مثل رفوف الاضاءة - يمكن ايضا ان
تتسبب في وهج اضاءة و انتقال حرارة الى داخل المبنى.
أما مصممون الديكورات فسوف
يقترحون نوعية من المفروشات الداخلية، و هذه الاعمال سوف تؤثر بشكل كبير على نوعية
الهواء الداخلي بالمبنى. فعلى سبيل المثال سنجدهم يأخذون بعين الاعتبار استخدام
نوعية من الارضيات مصنوعة من مطاط معاد تدويره بنسبة 100%. وعلى الرغم من ذلك فسوف
تتسبب هذه الارضيات في روائح شديدة تدوم عدة اشهر بعد التركيب، و ذلك علي العكس من
استخدام ارضيات مصنوعة من المطاط الخام.
فضلاً عن أن مالك
المشروع سوف يجادل في ان استراتيجيات التصميمات المستدامة لها اثر على زيادة حجم
التكاليف على عكس التصميمات التقليدية. ولكن في الحقيقة نجد ان نهج التصميم
التقليدي - الذي من المعتاد ان يتعامل مع تقنيات المباني الخضراء على انها اضافات
غير اساسية - سوف يتسبب في زيادة التكاليف. فعلى الرغم من ان نهج التصميمات
المتكاملة تتطلب مصاريف تصميم اغلى، و لكنها ايضا سوف تؤدي إلى تخفيض التكاليف
الانشائية و التشغيلية. و لذلك يتم تطبيق تحليل التكاليف خلال عمر المبنى لتقيم الجدوى
الاقتصادية - طويلة الامد و قصيرة الامد - لكلا النهجين. فشكل 1-6 يقارن تكاليف عدة
بدائل خلال عمر المبنى الإفتراضي، و يوضح ان المباني التي تم انشائها بنهج التصميم
المستدام - و التي تقوم بتوليد احتياجاتها من الطاقة - تظهر افضل تحليل جدوي للمبانى
خلال فترة عمرها الإفتراضي.
شكل 1-6 التكاليف اربعة بدائل خلال عمر المبنى: مبنى تقليدي، و مبنى موفر للطاقة، و مبنى مستدام، و مبنى مستدام يستفيد من بيع فائض الطاقة التي تم توليده بداخله. فتكاليف البديل الرابع اقل بشكل ملحوظ في حين ان تكاليف المبنى التقليدى في زيادة كبيرة مع الوقت.
ما هو تأثير ذلك على جمال التصميم؟ سوف يجيب مصمم
المباني الخضراء بأن انظمة التقنيات المتقدمة سوف تؤدي الى تصميم جيد، و لكن لابد من
ان تشمل عملية التصميم المتكامل وجهة نظر المجتمع، و شاغلين المبنى في مكونات
"التصميم الجيد".
تحديد الاولويات
في الحقيقة نجد أن عملية
التصميم المتكامل لا يوجد لها حل مثالي، كما انه لا يوجد مشروع يتحقق فيه كل معاير
الاخضرار - وفقا لتعريف المصطلح في هذا الكتاب. و لكن يمكننا الاقتراب من الحل
المثالي بدراسة جدوي مزاياها و آثارها التي تم تحديدها عاليه، و إختبار حلولها
المقترحة و تاثيراتها.
يوجد العديد من الحلول
المثلى المرتبطة بظروف كل مشروع. فعلى قائد الفريق ان يكون حاسما اثناء جلسات
النقاش، ففي نهاية المطاف لابد ان يلتزم الفريق بنهج و اتجاه معين، مثل الذي تم
تحديده سابقا.
يظهر في هذه مرحلة تاثير
دور عمل كل عضو من أعضاء الفريق، و مدى كفاءة عملية التصميم المتكامل. و نذكركم
بأنه في نهاية المطاف لابد ان يتم إتخاذ قرار نهائي. ففي هذه المرحلة يمكن الإستفادة
بشكل كامل من عملية التصميم المتكامل، و حصد مكاسب مشاركة اعضاء الفريق بخبراتهم
المختلفة.
نظرة اكثر بعدا
نجد أثناء ممارسة المهنة
أن عملية التصميم المتكامل لا تنتهي عند العملية الانشائية. فيحتاج المشغلين، و
السكان، و المؤجرين، و المستئجرين، و مديرين المرافق الى تدريبهم على فهم تأثير
القرارات المرتبطة بالمباني الخضراء على أدائها. و كتيب التشغيل الخاص بالمستئجرين
و المشغلين يقوم بتبسيط ذلك المفهوم و يزيد من احتمالية نجاح المباني الخضراء. و
اختبارات التشغيل - عملية سيتم تعريفها و تبينها لاحقا - هي ضمان لصحة و اداء
المبنى و آلية لتأكيد ان مقاصد التصميم تم تحقيقها.
التصميم المتكامل
للمباني: مصادر الطاقة و الهواء
عملية التصميم المتكامل
للطاقة: المنهجية و الادوات
إن التصميم المتكامل - طبقا
لما تمت مناقشته سابقا في ذلك الفصل - هو عملية ادراك العلاقات الترابطية بين
مختلف القرارات المتعلقة بتصميم المبنى. فإتخاذ القرارات المتعلقة بموقع المبنى و
اتجاهه في وقت مبكر، و تقسيم المبنى و قطاعاته، و تحديد حجم و اماكن النوافذ له
تأثير كبير على جمال المبنى، انظر شكل 1-7.
شكل 1-7 الرسم الكروكي لمركز اسطنبول للعلوم يساعد
المصممين على فهم شكل توزيع الرياح بالموقع، و مسار الشمس في الافق، و ذلك يؤثر
على قرارات التصميم
نجد أنه في حالات كثيرة أن
العلاقات الترابطية بالتصميم المتكامل تحدد ايضاً كمية الطاقة المطلوب إستهلاكها في
تشغيل المبنى. فنجد أن المصمم في عملية التصميم المتكامل اكثرإدراكا لمجموعة كاملة
من التأثيرات التي تشمل جمال المبنى، و معدلات إستهلاك الطاقة، و الآثار البيئة، و
نشاط سكان المبنى و تعاملهم مع مكوناته.
ففي الحقيقة، تتطلب ممارسة التصميم المتكامل وقت كبير اثناء
مرحلة التصميم المبدئي. و ذلك لإتاحة الفرصة للمهندسين المعماريين و الميكانيكين و
الكهربائيين و اعضاء اخرين من الفريق لطرح الاسئلة، و مناقشة الخيارات المختلفة و
تأثيراتها، و نمذجة استهلاك الطاقة لكل بديل من البدائل المطروحة. (انظر شكل 1-3)
ينبغي وضع اهداف للإستدامة الاساسية خلال مرحلة
مبكرة من التصميم حتى تكون ذات معنى، و يمكن من خلالها تقيم مختلف البدائل المتاحة،
و مستوى إمكانية تحقيق لتلك الاهداف. فلابد ان يتم إختيار اهداف قابلة للقياس، و
سهلة الفهم في تأثيرها على اداء المبنى، بدلا من فرض حلولاً عامة.
إن طلاب الهندسة المعمارية
المهتمين بمعدلات استهلاك الطاقة يمكنهم إستهداف الحد منها في المباني بنسبه 50%
مقارنة بنفس المعدلات المتوسطة لاستهلاك الطاقة بالمبانى المماثلة. و مظاهر محاولة
تحقيق تلك الاهداف يتراوح من وضع قائمة بسيطة من استراتيجيات الحد من استهلاكها
للطاقة التي تم ادراجها في التصميم الى نموذج بسيط لاستهلاك الطاقة بواسطة برنامج
كمبيوتر بسيط، مثل Energy-10 أو eQUEST (انظر شكل 1-8أ، ب، ج). فإكتساب بعض خبرات استخدام برامج الكمبيوتر في
تقييم اداء استهلاك الطاقة في المباني ينبغي ان يكون هدف لطلاب العمارة و الهندسة قبل
التخرج.
شكل 1-8 أ
لقطة من برنامج eQUEST،
متاح على الموقع التالي http://energydesignresources.com/resources/software-tools/equest.aspx
شكل 1-8ب لقطة من برنامج eQUEST، متاح على الموقع التالي http://sustainableurbancitizenship.blogspot.com/
شكل 1-8 ج لقطة من برنامج eQUEST، متاح على الموقع التالي http://apps1.eere.energy.gov/buildings/tools_directory/screenshots.cfm/ID=575/pagename_submenu=/pagename_menu=materials_components/pagename=subjects
أما على المستوي المهني فنجد
أن عملية وضع الاهداف و تقييم التصميم لابد ان تكون عملية ذات صرامة عاليه. و لذلك
نجد أن كثيراً من الجمعيات المهنية المنشغلة بمهنة التصميم قد وضعت معايير قياسية و
أوصت بتطبيقها.
انشأت الجمعية الامريكية
للتدفئة و التبريد و تكييف الهواء (ASHRAE) معايير
لاستهلاك الطاقة تعرف ب(ASHRAE 90.1)
- و التي يتم تجديدها بصفة مستمرة - التحديث الاخير كان بتاريخ 2007.
كما أن ولايه كاليفورنيا
انشأت معايير تحت عنوان "24 معيار لاستهلاك الطاقة بالمباني" تحدد فيه
مجموعة من المتطلبات اللازمة لانشاء المباني الجديدة او تجديد المباني في الولايه.
فالاهداف العامة لاستهلاك الطاقة لابد ان تكون مرجعيتها هي هذه المعايير القائمة،
فعلى سبيل المثال، الدعوة الى تخفيض استهلاك الطاقة بنسبة 50% لابد أن تكون مرجعيتها
هي معايير ASHRAE 90.1
لسنة 2005 او من معايير California 24
لسنة 2008.
كما نجد - على الصعيد
المهني - أهمية نمذجة البدائل من أجل اتخاذ قرارات مستنيرة. فذلك يساعد على فهم
التأثير المتبادل بين انظمة المبنى و العناصر الاخرى للتصميم المستدام، مثل مصادر
الخامات المستخدمة و نوعية الهواء داخل المبنى.
فسواءً أكنت طالباً او
مهنياً فينبغى عليك ان تستهدف تعظيم كفاءة استهلاك الطاقة بانظمة المبنى، و البحث
عن التاثيرات المتبادلة التي تساهم في تقليل غازات العادم، على سبيل المثال
استخدام غازات العادم المنطلقة من منظومة لتسخين منظومة اخرى تسخيناً مبدئياً. و يتطلب
ذلك على الصعيد المهني استخدام معدات ذات كفاءة عالية، و تحديد سعة المعدات بشكل
دقيق، و دمج استخدام انظمة الطاقات المتجددة بالمشروع فضلا عن تحسين استخدام
الانظمة الاخرى.
الموارد الطبيعية:
المياه و المواد الخام
إن بداية التفكير المبكر
في ادارة المواد الخام مثلها مثل كل القرارات الخضراء ضرورياً من اجل تحقيق تصميم
هادف. فصناعة البناء تعتمد على 40% من المواد الخام المستخدمة في الولايات المتحدة
الامريكية (ثلاثة مليارات طن سنويا)[3].
و لذلك فإن الاستخدام الواعي للمياه و التربة، و كذلك الموارد المستخرجة من
المناجم أو المجمعة من الاراضي، امر بالغ الاهمية.
يتطلب تعظيم آثار الإدارة
الحكيمة للموارد زيادة فاعلية و كفاءة إستخدامها، و تخفيض او " القضاء على مفهوم
النفايات" - كما اقترح ذلك وليم ماك دونالد و مايكل برونجارد في مبادئ هانوفر[4].
فكما ان بعض الثقافات تستغل الحيوان بالكامل -
من الانف الى الذيل و من المنقار الى المخلب - من اجل الاعالة و التدفئة، فلابد ان
نفعل مثل ذلك مع الاشجار، و الجرانيت، و الموارد الطبيعية المهددة بالنضوب من اجل
الاستغلال الحكيم لهذه المقدرات.
يُعتبر فهم طبيعة التوازن
بين إحتياجات البيئة و إستغلال مواردها، فتجنب التدخل الضار عند استخراجها هو الوجه
الاخر من ادارة الموارد. فذلك هو الوقت الذي نرى فيه طبيعة التصميم المتكامل المتمثلة
في تحديد الاولويات، و البدائل، و التوازن. و تبين الأشكال رقم 1-9 و 1-10 اثار
إستخدام مفهوم الاستدامة على الأنشطة المبذولة داخل الغابات الشجرية و عدم إستخدامها.
شكل 1-9 تقنية مستدامة
لاستخراج الموارد
شكل 1-10 تقنية مدمرة لاستخراج الموارد
تحتاج الموارد الطبيعية،
و المواد الخام، و المنتجات - و يشمل ذلك دورة حياتها - الى دراسة لتحقيق تصميم
كامل متكامل. فنحن نواجه ازمة التغير المناخي و الأثار المصاحبة لها من عتمة الشمس،
و نضوب المياه. و بالتالي فإن فمهمة التوازن في الطاقة و غازات العادم و المحافظة
على سريان المياه هي المهمة الصعبة التي يواجهها ذلك الكوكب الذي نعيش عليه.
إننا كمعماريين و مصممين يمكننا
معالجة هذه القضايا على الصعيد المحلي بعمل تصميمات مستدامة للمباني، فهذه ليست
مهمة ادارية فحسب بل لها ايضاً آثار تراكمية.
المياه
تستهلك المباني حوالي
12.2% من المياه الصالحة للشرب، و هو ما يعادل 15 تريليون جالون في السنة[5].
سوف نناقش في خلال
الفصول القادمة استراتيجيات تخفيض معدلات استهلاك المياه خلال عملية انشاء المبنى
و خلال إحتياجات تشغيله، بالإضافة إلى كيفية استغلال المياه غير الصالحة للشرب و
المياه المجمعة في الاستخدامات التي لا تتعلق بالاستهلاك البشري. و شكل 1-11 يوضح
كيفية إدارة مياه الامطار المجمعة.
شكل 1-11 منظومة تجميع
مياه الامطار على مستوي المجتمع المحلي في نيوزيلاندا.
مهمة المصممين و المعماريين
هي التفكير في خلق حلول مبتكرة، على سبيل المثال منظومة تخزين المياه - لكلا من
المياه المعالجة و الطبيعية - و منظومة معالجة المياه في الموقع و في المبنى. و تتمحور
استراتيجيات المحافظة على المياه حول وسائل نقل الصرف الصحي، و وسائل ري المسطحات
الخضراء، و فرص تخليق مصادر أخرى للمياه، و ذلك من اجل تحقيق التصميم المتكامل.
نقل الصرف الصحي التصميم المتكامل للمباني
الخضراء يمكن ان يكون له تأثير كبير على في قضايا المياه، و ذلك عن طريق تخفيض
معدلات استهلاك مياه الشرب المستخدمة في معالجة المخلفات البشرية. فتدوير المياه
الرمادية و السوداء يعتبران استراتيجيتان مؤثرتان للمحافظة على المياه (شكل 1-12).
شكل 1-12 المياه
الرمادية المجمعة من أحواض الاستحمام و الأدشاش و السيفونات الارضية و غسالات
الملابس يمكن ان يتم معالجتها و إعاجة استخدامها لشطف دورات المياه و ري المسطحات
الخضراء.
إن تصميم الصرف الصحي -
وفقا لإحتياجات السكان - يعتبر وسيلة اخرى لتخفيض استهلاك مياه الشرب. و العوامل
التي يتم اخذها في الاعتبار اثناء عملية النمذجة التي تهدف إلى تخفيض معدلات
استهلاك مياه الشرب في نقل الصرف الصحي تشمل الاتي:
·
عدد السكان الذين
يستخدمون المبنى، و وقت تواجدهم فيه.
·
نوعية الادوات الصحية.
·
معدل تكرار استخدام
الادوات الصحية.
ما يتعلق بالمسطحات الخضراء يمتلك فريق التصميم فرصة عمل تصميمات تحقق تخفيض في معدلات إستهلاك المياه الخاصة بالمسطحات الخضراء خارج المبنى، و ذلك بالتزامن مع تخفيض إستهلاك مياه الشرب داخله. ومره اخرى نجد أنه يتم تقييم السيناريوات و النماذج التي يتم وضعها على اساس افتراضات تتفق مع المناخ و المساحة التي تشغلها المسطحات الخضراء - و تلك هي الطريقة التي يتم التوصية بها من اجل تحقيق ري ذا كفاءة عاليه. و بعض العوامل التي يتم أخذها في الاعتبار اثناء نمذجة المسطحات الخضراء تتضمن الاتي:
·
انواع المزروعات (التَكَييُف
مع المناخ، و إستخدام الانواع ذات الأصول المحلية، و تجنب الاحادية)
·
منظومة الري
·
التحكم في تآكل التربة
·
ادارة مياه الامطار
مصادر المياه طبعاً التحكم في معدلات
استهلاك المياه يعتبر شكل من اشكال تعظيم استغلال المياه. فالاشكال الاخرى تبداء
من الادارة الحكيمة لمصادر المياه - حتى امكانية انتاج مياه قابلة للاستخدام - الى
تقنيات المعالجة و التحلية. فطرق التحكم في المياه المستخدمة تشمل الاتي:
·
تجميع مياه الامطار و
تخزينها
·
معالجة المياه السوداء -
داخل الموقع و داخل المبنى.
·
استغلال مياه البلدية
الرمادية.
·
استغلال التقنيات
المستقبلية، و التي تشمل التحلية و تدوير المياه بغرض استغلالها في الشرب.
و تتواجد فرص اخري
لحماية و ادارة مصادر المياه في تنمية البرامج التعليمية المخصصة لسكان المباني و المتعلقة
بالحفاظ على المياه. فالاساليب القديمة لادارة مصادر المياه تحتاج الى اعادة
تخطيط.
المواد الخام الخاصة
بالمباني
في الفصول القادمة سوف
نناقش امثلة من مصادر المواد الخام. فيوجد مصادر متعددة، مثل المصادر الحية و
المصادر غير الحية، اي مثل الفلزات و المعادن و الزيت و الخشب. و مصادر الطاقة مثل
الامواج و الرياح و اشعة الشمس . بالاضافة الى بعض المصادر المتجددة و غير
المتجددة.
عادة ما يتم تصنيف مصادر
المواد الخام الخاصة بالبناء بالمصادر الحية و غير الحية، في حين ان مصادر الطاقة يتم
النظر إليها من منظور دورة حياتها.
مواصفات المواد الخام الخاصة
بالمباني عنصر في غاية الاهمية. فاثارة الأسئلة حول دورة حياة المنتج تعتبر طريقة
جيدة للتثقيف الذاتي حول تعدد المواد، و فوائدها، و اسهاماتها في تدهور البيئة.
(اختيار المواد الخام سوف يتم مناقشته في فصل متأخر.)
لابد أن يقوم المعماريين
و المصممين - كجزء من عملية التصميم المتكامل - بجمع معلومات عن المواد و المنتجات
التي يرغبون في توصيفها حتى يتم تصميم المباني بإستخدام موارد مستخرجة من المناجم
و مجمعة من الاراضي بطريقة حكيمة. و ينبغي للمصمم - بجانب بعض الاعتبارات الاخري -
ان يكون على علم بالاتي حول تلك المواد و المنتجات:
·
طريقة تعبئتها و تغليفها
·
محتواها من الطاقة
·
مكوناتها التي يمكن إعادة
تدويرها
·
امكانية تدويرها و اعادة
استخدامها و اصلاحها
·
النفايات الناتجة عنها
·
دورة عملية تصنيعها
·
متانتها و عمرها
·
تكوينها من العناصر
المتجددة و غير المتجددة
شكل 1-13 يبين مثال من أمثلة
قاعدة البيانات الخاصة بتقييم المواد بمنظومة الفاروس - و التي سوف يتم مناقشتها
في الفصل الخاص بالمواد الخضراء - وهي تجعل
مهمة البحث عن افضل خيارات البيئة اكثر سهولة.
شكل 1-13 الفاروس
"العجلة" او "العدسة" توضح ثلاثة من عناصر الاستدامة:
البيئة\الموارد، و المجتمع، و التلوث\الصحة. و تصنف المواد بمقياس مرئي خلال "العدسة".
مستوى جودة الهواء و
البيئة الداخلية
تشير نوعية البيئة
الداخلية الى مجموعة كبيرة من القضايا المتعلقة براحة السكان، و مدي جودة مكان
المعيشة و العمل: مثل درجة الحرارة، و الرطوبة، و وهج الاضاءة، و مستوى الصوت و
الاضاءة الطبيعية، و كفاءة حركة الهواء داخل الغرف، حتى نوعية الهواء الداخلي. فسكان
المبانى يمكنهم معالجة كثير من هذه الاهتمامات، بفرض ان انظمة المبانى على درجة تكفي
لاتاحة الفرصة للسكان بالتحكم في بيئتهم الداخلية.
أن مستوى جودة الهواء
الداخلي (IAQ) ينبغي
ان تحوز على معظم اهتمامات مصممين المباني المتكاملة، حيث ان الهواء الداخلي مرتبط
إرتباطاً مباشرةً بصحة السكان على المدى الطويل. فإنخفاض مستوى جودة الهواء
الداخلي تتسبب في مشاكل على عدة مستويات كما هو موضح في شكل 1-14. و إرتفاع مستوى جودة
الهواء الداخلي يشمل تقليل فرص تعرض السكان الى مجموعة من المركبات الكميائية (مثل
المواد المسرطنة، و السامة، و المواد الكميائية المؤذية الاخرى)، و ذلك بالاخذ في
الاعتبار الاربعة عناصر التالية الخاصة بتصميم بمستوى جودة الهواء الداخلي اثناء
المشروع:
·
التحكم في مصادر
الملوثات بالاختيار الحكيم لمواد البناء، و نوعية التشطيب و
المفروشات، و ذلك بفحص مركباتهم العضوية المتطايرة و ليس فقط المكونة للمادة.
·
التحكم في التهوية بأنظامة تم تصميمها
بعناية و التي تقوم بترشيح الهواء الخارجي بدرجة مناسبة، و تدوره داخل المكان
بمستوى يتجاوز الحدود الدنيا لكميات الهواء المتجدد.
·
اختبارات تشغيل المبنى و
انظمة مستوى جودة الهواء الداخلي و التي تمكن المهندسين
و البنائيين من تحديد ما اذا كانت انظمة المبنى تعمل طبقا لما تم تصميمها عليه من عدمه.
·
صيانة المبنى و تشمل استخدام مواد
تنظيف و صيانة حميدة تضمن المحافظة على استمرارية ضمان مستوى جودة الهواء الداخلي.
شكل 1-14 نوعية الهواء
السيئة تتسبب في عدد من الاثار السلبية.
يعتبر التصميم المتكامل
للمباني طريقة مبتكرة ترتكز على إيجاد حلول لتحديات التصميم بأسلوب يتفق مع افكار
الاستدامة، مما يجعل الجهود المبذولة و نتائجها لهم فائدة كبيرة. و هذا الكتاب
يهدف الى توجيه طلاب الهندسة المعمارية الى "عمارة مستدامة جديدة" تتيح لهم
تصميم و انتاج مباني تتميز ببيئة صحية.
[1] اصحاب المصالح هم اشخاص او كيانات او وكالات
- المالك او الممول او الساكن او المصمم -
لديها استثمارت في التصميم و الانشاء و تستفيد في نهاية الأمر من المشروع.
[2] متاحة لدى قسم المملكة المتحدة للبيئة، و الغذاء، و الشئون الريفية، www.defra.gov.uk/environment/sustanable.
[3] N. Lenssen and D. M. Roodman, "Paper 124: A Building Revolution: How Ecology and Health Concerns are Transforming Construction," Worldwatch (1995),Worldwatch Institute.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق