عمليات البناء
العناصر النموذجية لدورة الحياة البناء
يمكن تجميع العناصر النموذجية لدورة الحياة وعملية التصميم المتكاملة في ثلاث مجموعات:
- نهج متعدد التخصصات وتفاعلي: يجب تشكيل فريق متعدد التخصصات منذ بداية المشروع الأطراف المعنية اعتمادًا على مدى تعقيد المشروع هي العميل والمهندس المعماري والمهندسون ومساح الكميات ومستشار الطاقة ومهندس المناظر الطبيعية ومدير المنشأة والمقاول (البناء) وميسر التصميم (في المشاريع الأكثر تعقيدًا) يضع أعضاء الفريق أولاً مجموعة من أهداف الأداء المتفق عليها، ويعملون بشكل تعاوني لتحقيق هذه الأهداف.
- صنع القرار على أساس دورة الحياة: يجب أن تستند القرارات التي يتم اتخاذها أثناء عملية التصميم، مثل الشكل المبني والتوجيه وخصائص التصميم ومواد البناء والأنظمة الهيكلية والمعدات الميكانيكية والكهربائية، إلى تقييم دورة الحياة. يجب أن يأخذ التقييم في الاعتبار الطاقة والأداء وتكلفة دورة الحياة والعمر ونهاية العمر للمنتجات أو الأنظمة.
- أدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر: أصبح تصميم المباني المستدامة مؤخرًا أسهل مع عدد متزايد من أدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر، تحاكي هذه الأدوات الأداء البيئي للمباني، وتحسب الطاقة المطلوبة للتبريد أو التدفئة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتحليلات دورة الحياة وما إلى ذلك، تتنبأ أدوات المحاكاة بالأداء البيئي للمبنى، وعادةً ما يتعلق بجوانب مثل مسار الشمس وظل الشمس وضوء النهار وديناميات السوائل الحسابية لحركة الهواء وما إلى ذلك.
كما أن الأدوات تجعل استراتيجيات التصميم مرئية من خلال واجهات المستخدم القائمة على الرسوم. كما تم تطوير تقنيات المحاكاة الحاسوبية بسرعة لتسهيل اتخاذ القرار أثناء عملية التصميم لتعزيز الأداء البيئي وفعالية تكلفة المباني، المجالات الخمسة الرئيسية التي عادة ما يتم تطبيق المحاكاة الحسابية عليها مذكورة أدناه، مع أمثلة على البرامج:
- محاكاة مسار الشمس وظلال الشمس: (ECOTECT).
- محاكاة ضوء النهار والوهج: التألق وضوء النهار و (DAYSIM).
- المحاكاة الحرارية: (TAS، IES).
- ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD): (CONTAM ،FLOVENT ،FLUENT ،IES).
- ميزان العرض والطلب على الطاقة: (Energy Plus ،eQuest).
في السنوات الأخيرة، تم استبدال أدوات التصميم بمساعدة الكمبيوتر الفردية تدريجيًا بمنصة حسابية متكاملة وقفة واحدة، والتي يمكن أن تكون بمثابة أداة صياغة وأداة تصور ومحاكاة أداء بيئي مختلف وأداة فحص الامتثال للكود المحلي، وحتى منشأة أداة إدارة، ومن الأمثلة على ذلك برنامج (Bentley Tas Simulator V8i) يوفر البرنامج:
- أداة تصميم (لمحاكاة التهوية الطبيعية وأحمال الغرف واستخدام الطاقة وحجم المصنع وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتكاليف التشغيل).
- أداة الامتثال (على سبيل المثال التوافق مع المحاكاة والحساب مع ISO وتم اعتمادها لطرق الحساب لبعض لوائح البناء البريطانية).
- أداة لإدارة المرافق (لحساب تنبؤات استخدام الطاقة التفصيلية والدقيقة والطاقة وتوفير التكاليف للخيارات التشغيلية والاستثمارية) ومع ذلك، لا تزال المنصات الحسابية الشاملة في مرحلة استكشاف السوق ولم يتم تنفيذها بالكامل أو على نطاق واسع في ممارسة تصميم المباني.
نقسم دورة حياة المبنى إلى أربع مراحل مختلفة: مرحلة الإنتاج ومرحلة البناء ومرحلة الاستخدام ومرحلة نهاية العمر، في نهاية الخدمة يمكن أن تصبح المواد عبئًا بيئيًا أو يكون لها تأثير إيجابي من خلال إعادتها إلى مرحلة الإنتاج، مما يقلل من استخراج المواد الخام.
مرحلة الإنتاج
خلال مرحلة الإنتاج، يتم استخراج المواد الخام ونقلها وتحويلها إلى مواد بناء لاستخراج الموارد الطبيعية، حيث يكون لها تأثير كبير على توفر الموارد غير المتجددة وقد يؤدي إلى نضوبها، إلى جانب ذلك فقد ترتبط كمية كبيرة من الماء والطاقة بهذه العملية ويتطلب تصنيع منتجات البناء أيضًا قدرًا كبيرًا من الطاقة، حيث تشير التقديرات إلى أن صناعة إنتاج مواد البناء هي واحدة من أكبر مستهلكي الطاقة على المستوى العالمي علاوة على ذلك، يؤدي استهلاك الطاقة إلى إطلاق ملوثات الهواء.
ومرحلة البناء هي عندما يأخذ المبنى شكله، وتتطلب مرحلة تشييد المبنى قدرًا كبيرًا من الطاقة والمواد، وتتضمن عددًا كبيرًا من أصحاب المصلحة وتعتبر مرحلة الاستخدام عادة الأطول في دورة حياة المبنى، تتضمن هذه المرحلة أنشطة مثل الصيانة وتتميز باستراتيجيات دائرية مثل إعادة الاستخدام والإصلاح والتجديد لإطالة العمر الافتراضي للمبنى، وتؤدي مرحلة الاستخدام إلى التأثير البيئي الذي يسببه المستخدمون والخصائص الفيزيائية للمبنى أي استخدام الطاقة والمياه وتوليد النفايات.
في مرحلة نهاية الخدمة، في سياق يعني أن المباني يمكن تفكيكها بأمان إلى مكونات مختلفة، وبالتالي يمكن إعادة استخدامها، إصلاح المعاد أو إعادة تدويرها، نظرًا لأننا نعيش في اقتصاد خطي، فإن نهاية عمر المباني هي عملية الهدم وينتج عن الهدم كميات هائلة من النفايات السائبة التي يمكن إعادة استخدامها أو إعادة تدويرها أو طمرها ببساطة، حيث يرتبط التأثير البيئي لهذه المرحلة بانبعاثات الغازات الخضراء من الآلات ووسائل النقل، وكذلك الانبعاثات المتعلقة بالتخلص من مدافن النفايات.
