ما هو مفهوم المباني الخرسانية الخضراء؟
تعتبر المباني، سواء كانت سكنية أو تجارية أو حكومية أو ذات استخدام خاص، مكونات أساسية للبنية التحتية للدولة. حيث يتزايد الاعتراف ببنائها وتشغيلها وهدمها كمصادر رئيسية للتأثير البيئي. وبدون تحول كبير في تشييد المباني والعمليات، من المتوقع أن يزداد هذا التأثير مع النمو السكاني والتغيرات في العوامل الديموغرافية والاقتصادية الأخرى.
إنّ إحدى الاستراتيجيات لتحقيق هذا التحول معروفة على نطاق واسع بمصطلح المباني الخضراء. ومع ذلك، يتم استخدام المصطلح بشكل مختلف من قبل مؤيدين وممارسين مختلفين، ممّا يشير إلى سلسلة متصلة من الممارسات، من تلك التي تختلف بشكل طفيف عن الممارسات القياسية، إلى تلك التي تهدف إلى تزويد المباني بالحد الأدنى من التأثير البيئي.
بشكل عام، يمكن وصف المباني الخضراء بأنها ممارسات بناء متكاملة تقلل بشكل كبير من البصمة البيئية للمبنى مقارنة بالممارسات القياسية. حيث تركز أوصاف المباني الخضراء بشكل عام على عدد من العناصر المشتركة، وخاصة تحديد الموقع والطاقة والمياه والمواد والنفايات والصحة. كما تُعد إمكانية الخدمة أو المنفعة أيضًا عنصر تصميم واضحًا لفئة من المباني الخضراء تُعرف باسم المباني عالية الأداء.
من أبرز سمات المباني الخضراء تكامل العناصر المختلفة. وعلى الرغم من أنه يمكن معالجة العناصر الفردية بشكل منفصل، إلّا أن نهج المباني الخضراء أكثر شمولاً، حيث يركز على البصمة البيئية للمبنى على مدار دورة حياته، من التصميم الأولي والبناء إلى العمليات خلال العمر الإنتاجي للمبنى، من خلال الهدم النهائي وعواقبه.
أدّت الرغبة في دمج العناصر المختلفة للمباني الخضراء إلى تطوير أنظمة التصنيف والشهادات لتقييم مدى تلبية مشروع البناء لمجموعة محددة من المعايير الخضراء. حيث أن النظام الأكثر شهرة هو الريادة في الطاقة والتصميم البيئي (نظام ليد). ومن ثم، تم تطويره بواسطة مجلس المباني الخضراء الأمريكي، وهو يركز على الموقع والمياه والطاقة والمواد والبيئة الداخلية. في الآونة الأخيرة، وجدت ممارسات البناء الأخضر طريقها إلى بناء رموز نموذجية ومعايير فنية.
حظي البناء الأخضر باهتمام كبير من الحكومة والصناعة وجماعات المصلحة العامة. كما أن العديد من القوانين الفيدرالية والأوامر التنفيذية لديها أحكام تتعلق بالمباني الخضراء. ومن بين هذه قوانين سياسة الطاقة (EPACTs) لعامي 1992 و 2005، قانون استقلال وأمن الطاقة لعام 2007 والأمر التنفيذي و تتطلب أدوات السياسة الأخرى من جميع الوكالات الفيدرالية تنفيذ ممارسات البناء الأخضر.
ومع ذلك، فإنّ العديد من الوكالات لديها برامج وأنشطة لها تركيز يتجاوز الحد من الآثار البيئية للمرافق التي تستخدمها تلك الوكالة. على سبيل المثال، من خلال إجراء البحوث أو تسهيل أنشطة البناء الأخضر للكيانات غير الفيدرالية. ومن بين هذه الوكالات إدارة الخدمات العامة ووكالة حماية البيئة ومكتب الاستدامة الفيدرالية والمعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا ووزارات الدفاع والطاقة والإسكان والتنمية الحضرية.
يحتوي المبنى الأخضر على أربعة عناصر أو مكونات رئيسية تم تصميمه عليها:
- المواد.
- الطاقة.
- المياه.
- الصحة لجعل المباني الخضراء أكثر استدامة.
عناصر تصميم المباني الخرسانية الخضراء:
1. مواد البناء للمباني الخرسانية الخضراء:
يتم الحصول على المواد اللازمة للمباني الخضراء من مصادر طبيعية ومتجددة تم إدارتها وحصادها بطريقة مستدامة، أو يتم الحصول عليها محليًا لتقليل تكاليف الطاقة المدمجة للنقل، أو تم إنقاذها من المواد المستصلحة في المواقع القريبة.
يتم تقييم المواد باستخدام المواصفات الخضراء التي تنظر في تحليل دورة حياتها (LCA) من حيث الطاقة المتجسدة والمتانة والمحتوى المعاد تدويره وتقليل النفايات وقدرتها على إعادة استخدامها أو إعادة تدويرها.
2. أنظمة الطاقة في المباني الخرسانية الخضراء:
سيقلل التصميم الشمسي السلبي بشكل كبير من تكاليف التدفئة والتبريد للمبنى، وكذلك المستويات العالية من العزل والنوافذ الموفرة للطاقة. كما يقلل تصميم ضوء النهار الطبيعي من احتياجات المبنى من الكهرباء، ويحسن صحة الناس وإنتاجيتهم.
تشتمل المباني الخضراء أيضًا على الإضاءة الموفرة للطاقة والأجهزة منخفضة الطاقة وتقنيات الطاقة المتجددة مثل توربينات الرياح والألواح الشمسية.
1. تصميم الطاقة الشمسية السلبية في المباني الخرسانية الخضراء:
يستخدم التصميم الشمسي السلبي أشعة الشمس لتدفئة وتبريد وإنارة المنازل والمباني الأخرى بدون أجهزة ميكانيكية أو كهربائية. وعادة ما يكون جزءًا من تصميم المبنى نفسه، باستخدام مواد معينة ووضع النوافذ أو المناور.
1. قواعد أنظمة الطاقة الشمسية السلبية في المباني الخرسانية الخضراء:
- يجب أن يكون المبنى مستطيلاً على محور شرق-غرب.
- يجب أن يتلقى الوجه الجنوبي للمبنى ضوء الشمس بين الساعة 9:00 صباحًا. و 3:00 مساءً. (وقت الشمس) خلال موسم التدفئة.
- يجب أن تكون المساحات الداخلية التي تتطلب أقصى قدر من الإضاءة والتدفئة والتبريد على طول الواجهة الجنوبية للمبنى. يجب أن تكون المساحات الأقل استخدامًا في الشمال.
2. مزايا التصميم الشمسي السلبي في المباني الخرسانية الخضراء:
- أداء عالي للطاقة: فواتير طاقة أقل على مدار السنة.
- الاستثمار: بغض النظر عن الزيادات المستقبلية في تكاليف الوقود، يستمر في توفير المال لفترة طويلة بعد استرداد التكلفة الأولية.
- القيمة: رضا المالك عالي، قيمة إعادة البيع العالية.
- بيئة معيشية جذابة: نوافذ كبيرة ومناظر، تصميمات داخلية مشمسة، مخططات أرضية مفتوحة.
- صيانة منخفضة: دائم، عملية وإصلاح منخفضة.
- راحة لا تتزعزع: هادئ (بدون ضوضاء تشغيل)، أدفأ في الشتاء، أكثر برودة في الصيف (حتى أثناء انقطاع التيار الكهربائي).
- صديقة للبيئة: الطاقة النظيفة والمتجددة لا تساهم في الاحتباس الحراري أو الأمطار الحمضية أو تلوث الهواء.
2. التدفئة الشمسية السلبية في المباني الخرسانية الخضراء:
الهدف من جميع أنظمة التدفئة الشمسية السلبية هو التقاط حرارة الشمس داخل عناصر المبنى وإطلاق هذه الحرارة خلال الفترات التي لا تشرق فيها الشمس. وفي نفس الوقت الذي تمتص فيه عناصر (أو مواد) المبنى الحرارة لاستخدامها لاحقًا، فإنّ الحرارة الشمسية متاحة للحفاظ على راحة المكان (وليس السخونة الزائدة).
1. العناصر الأساسية للتسخين الشمسي السلبي في المباني الخرسانية الخضراء:
- زجاج مواجه للجنوب.
- كتلة حرارية لامتصاص الحرارة وتخزينها وتوزيعها.
2. طرق للأنظمة التدفئة السلبية في المباني الخرسانية الخضراء:
- كسب مباشر: يسطع ضوء الشمس في مساحة المعيشة ويدفئها.
- الكسب غير المباشر: يعمل ضوء الشمس على تسخين التخزين الحراري، والذي يؤدي بعد ذلك إلى تدفئة مساحة المعيشة.
- الكسب المعزول: يعمل ضوء الشمس على تدفئة غرفة أخرى (غرفة التشمس) ويجلب الحمل الحراري الهواء الدافئ إلى مساحة المعيشة.
3. إدارة المياه في في المباني الخرسانية الخضراء:
يتم تقليل استخدام المياه إلى الحد الأدنى من خلال تركيب أنظمة تجميع المياه الرمادية ومياه الأمطار التي تعيد تدوير المياه لأغراض الري أو غسل المرحاض. حيث أن الأجهزة موفرة للمياه، مثل رؤوس الدش منخفضة التدفق، أو صنابير الإغلاق الذاتي أو الرش، مراحيض منخفضة التدفق، أو مراحيض سماد بدون ماء. كما توفر نقطة تركيب أنظمة الماء الساخن والأنابيب المتأخرة في تسخين المياه.
1. تجميع مياه الأمطار في المباني الخرسانية الخضراء:
حصاد مياه الأمطار هو مبدأ جمع واستخدام هطول الأمطار من سطح مستجمعات المياه. بحيث تكتسب تقنية قديمة شعبية بطريقة جديدة. كما يتمتع حصاد مياه الأمطار بنهضة من نوع ما في العالم، لكنها تتبع تاريخها إلى العصور التوراتية.
وُجدت أجهزة واسعة لتجميع مياه الأمطار منذ 4000 عام في فلسطين واليونان. وفي روما القديمة، تم بناء المساكن مع صهاريج فردية وساحات مرصوفة لالتقاط مياه الأمطار لزيادة المياه من قنوات المياه في المدينة.
2. ضرورة حصاد مياه الأمطار المباني الخرسانية الخضراء:
المياه السطحية غير كافية لتلبية طلبنا وعلينا الاعتماد على المياه الجوفية. وبسبب التحضر السريع، انخفض تسرب مياه الأمطار إلى باطن الأرض بشكل كبير وتضاءلت إعادة شحن المياه الجوفية. حيث أنه أثناء قراءة هذا الدليل، فكر بجدية في الحفاظ على المياه عن طريق حصاد وإدارة هذا المورد الطبيعي عن طريق إعادة شحن النظام بشكل مصطنع.
3. تخزين مياه الأمطار في المستقبل المباني الخرسانية الخضراء:
يُعد تخزين مياه الأمطار على السطح من الأساليب التقليدية والهياكل المستخدمة مثل الخزانات الجوفية والبرك والسدود والسدود وما إلى ذلك.
4. تغذية المياه الجوفية في المباني الخرسانية الخضراء:
إعادة التغذية إلى المياه الجوفية هو مفهوم جديد لتجميع مياه الأمطار والهياكل المستخدمة بشكل عام هي الحفر والخنادق والآبار المحفورة والمضخات اليدوية، إلخ.
4. المكونات الصحية للمباني الخرسانية الخضراء:
سيؤدي استخدام المواد والمنتجات غير السامة إلى تحسين جودة الهواء الداخلي وتقليل معدل الإصابة بالربو والحساسية ومتلازمة المبنى المريضة. وهذه المواد خالية من الانبعاثات، وتحتوي على نسبة منخفضة من المركبات العضوية المتطايرة أو لا تحتوي على محتوى على الإطلاق، كما أنها مقاومة للرطوبة لردع العفن والجراثيم والميكروبات الأخرى.
تتم معالجة جودة الهواء الداخلي أيضًا من خلال أنظمة التهوية والمواد التي تتحكم في الرطوبة وتسمح للمبنى بالتنفس. بالإضافة إلى معالجة المجالات المذكورة أعلاه، يجب أن يوفر المبنى الأخضر وفورات في التكاليف للمُنشئ وشاغلي المبنى، ويلبي الاحتياجات الأوسع للمجتمع، باستخدام العمالة المحلية، وتوفير الإسكان الميسور التكلفة، والتأكد من أن المبنى مناسب لاحتياجات المجتمع.
