کاهش ردپای کربن شهرها از طریق معماری
انتشار کربن بخشی جدایی‌ناپذیر بناها، از مرحله ساخت‌وساز تا استفاده و پس از آن تخریب است، با این حال می‌توان با روی آوردن به راه‌حل‌های سبز به میزان چشمگیری از میزان آن کم کرد.
معماری فرآیندهای متعددی را در بر می‌گیرد که با شناسایی نیازها و تبدیل آن‌ها به سازه‌های قابل سکونت از طریق طراحی هوشمندانه شروع می‌شود. فرآیندهای مرتبط با ساخت‌وساز مانند استخراج منابع و دفع ضایعات برجای مانده در پایان عمر یک بنا اغلب نادیده گرفته می‌شدند. با این حال تشخیص این نکته ضروری است که ساختمان‌ها دارای چرخه حیات با تأثیراتی قابل‌توجه بر انتشار کربن هستند، بنابراین تأکید بر شیوه‌های پایدار برای به‌حداقل رساندن ردپای اکولوژیکی بشر و تأثیر مثبت بر سیاره حیاتی است.
ضرورت کاهش انتشار کربن از ساختمان‌ها
در بحث شهرنشینی پایدار، ضرورتی جدی برای کاهش انتشار کربن‌دی اکسید در زمینه‌های مختلف از جمله معماری وجود دارد. در این راستا اتخاذ یک دیدگاه چرخه‌ای به جای یک دیدگاه خطی در فرآیندهای ساخت‌وساز ضروری به‌نظر می‌رسد. دستیابی مؤثر به کربن‌زدایی معماری نیازمند ترویج راهکارهای نوآورانه و پایدار است که امکان کاهش انتشار کربن را در کل چرخه عمر ساختمان‌ها فراهم می‌کند.
راه‌حل‌های ساختمانی مقیاس‌پذیر جهانی را نیز می‌توان با بهینه‌سازی منابع، استفاده از فناوری‌های چاپ سه‌بعدی، استفاده از مواد بازیافتی و ادغام طبیعت در محیط‌های شهری به دست آورد.
احتمالات مختلف برای دستیابی به معماری بدون کربن شامل رویکردهایی از جمله بهره‌وری انرژی، مقاوم‌سازی، افزایش استفاده از فناوری‌های جدید، راهکارهای کمک به تأثیر مثبت بر طبیعت و محیط اطراف و مواردی از این قبیل می‌شود که در ادامه با تعدادی از آن‌ها آشنا می‌شویم.
ساخت‌وساز کارآمدتر با کربن کمتر
ساختمان‌ها در حال حاضر مسئول ۳۹ درصد از انتشار کربن جهانی هستند. یک‌سوم این ردپا ناشی از مرحله ساخت‌وساز و بقیه از ساختمان‌های در حال استفاده ایجاد می‌شود. برای افزایش کارایی اقتصادی، به‌حداقل رساندن ضایعات، بهبود پایداری زیست‌محیطی و بهینه‌سازی منابع در طول ساخت‌وساز بسیار مهم است. این رویکرد به ساختارهایی با کیفیت بالاتر و در عین حال کاهش مصرف منابع طبیعی و انتشار آلاینده‌ها منجر می‌شود. به این ترتیب می‌توان با اثرات زیست‌محیطی کمتر، ساختمان‌های بهتری ساخت.
کاهش کربن در مراحل ساخت‌وساز
کاهش انتشار کربن مرتبط با بتن نیازمند توجه به فرآیندهای تولید است. بعضی از استراتژی‌های موجود شامل کاهش مصرف سوخت خاص در طول تولید سیمان (یک عنصر کلیدی در تولید بتن) یا ارائه پیشنهادهای جدید با مواد سازنده بتن، اصلاح ترکیب آن‌ها برای توسعه محدوده‌های مختلف سیمان کم‌کربن و در نتیجه کاهش کربن می‌شود.
انتشارهای ناشی از این محلول‌های کم‌کربن از طریق فرمولاسیون سبز با مواد جایگزین مانند خاک‌رس کلسینه شده و با استفاده از سوخت‌های جایگزین مشتق‌شده از مواد در پایان چرخه عمرشان در طول فرآیند تولید به دست می‌آیند. این موارد در مقایسه با انواع سیمان استاندارد با کاهش حداقل ۳۰ درصدی کربن‌دی‌اکسید همراه هستند و در حال حاضر در برنامه‌ها و پروژه‌هایی با کارایی بالا از جمله استادیوم‌ها، پل‌ها، سدها، ساختمان‌های بلند و سایر سازه‌های بزرگ با الزامات فنی خاص استفاده می‌شوند.
بهره‌گیری از بتن کم‌کربن
راه‌حل‌های بتن کم‌کربن همچنین یک فرصت عالی برای کربن‌زدایی ساختمان‌ها است. این نوع بتن‌ها به‌صورت محلی تولید می‌شوند، کاملاً قابل بازیافت هستند و ساخت‌وساز دایره‌ای را ممکن می‌سازند. استفاده از آن‌ها می‌تواند بدون این‌که عملکرد طیف گسترده‌ای از اجزای ساختاری را به خطر بیندازد، انتشار کربن‌دی‌اکسید را حداقل ۳۰ درصد در مقایسه با مرجع بازار آن‌ها کاهش دهد. همچنین می‌توان آن را برای پایه‌ها، ستون‌ها، تیرها، دیوارها، راهروها، پیاده‌روها و هر بخش از بنا، به‌راحتی مانند بتن معمولی مورد استفاده قرار داد.
فناوری چاپ سه‌بعدی بتن
فناوری چاپ سه‌بعدی بتن در حال تکامل امروزی به ابزاری تبدیل شده است که نه‌تنها شیوه‌های جدیدی را برای تحقق راه‌حل‌های ساختمانی ارائه می‌کند، بلکه عملکرد آن‌ها را بهبود می‌بخشد، ساخت‌وساز کارآمدتر را امکان‌پذیر می‌کند و شکاف‌های زیرساختی را در سراسر جهان رفع می‌کند. این پیشرفت‌ها همچنین به این معنی است که تکامل مواد مورد استفاده باید با همان سرعت تکنولوژی و الزامات خاص آن انجام پذیرد. چاپ سه‌بعدی با بهینه‌سازی استفاده از مواد، به ساختمان‌های کارآمدتری تبدیل می‌شود که از منابع بهتر استفاده می‌کنند و نیاز به سازه‌های پیچیده را کاهش می‌دهند.
ملات‌های پیشرفته برای چاپ سه‌بعدی در صنعت سیمان به‌نحوی تولید شده‌اند که ساخت‌وساز پروژه‌های در مقیاس بزرگ را ساده کنند و لجستیک را بهبود بخشند. این راه‌حل‌های سازگار با الزامات خاصی مطابقت دارند، طراحی‌های هوشمندانه‌تری را امکان‌پذیر می‌کنند و بدون به خطر انداختن عملکرد، مصرف مواد در پروژه‌ها را تا ۵۰ درصد کاهش می‌دهند. ملات‌های پیشرفته میزان مواد مصرفی را بهینه می‌کنند، خطاها را در محل‌های ساخت‌وساز به حداقل می‌رسانند و امکان ساخت سریع‌تر پروژه‌های بزرگ‌مقیاس را فراهم می‌کنند.
پایدارسازی ساختمان‌ها در مرحله استفاده
ساختمان‌های پایدار با تمرکز بر بهره‌وری انرژی، استفاده مسئولانه از آب، سیستم‌های عایق حرارتی و شیوه‌هایی طراحی و ساخته می‌شوند که اثرات زیست‌محیطی آن‌ها را در طول عملیات کاهش می‌دهد. تخمین زده می‌شود تا سال ۲۰۵۰ تا ۸۰ درصد از ساختمان‌های امروزی همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند. این امر اهمیت اتخاذ شیوه‌هایی را نشان می‌دهد که تأثیر آن‌ها را بر محیط به حداقل می‌رساند و به بهره‌وری انرژی، تعمیر، نوسازی و بازسازی فضاها کمک می‌کند.
افزایش بهره‌وری انرژی
سیستم‌های عایق هوشمند یک استراتژی مفید برای بهبود عملکرد و کارایی ساختمان‌ها برای افزایش بهره‌وری انرژی محسوب می‌شوند. یکی از این سیستم‌ها از یک فوم معدنی کاملاً قابل بازیافت تشکیل شده است که از دوغاب پایه سیمانی، فوم آبی و حباب‌های هوای محصور و توزیع‌شده تشکیل شده است. این امر آن‌ها را با ساختارها و شرایط آب‌وهوایی مختلف سازگار می‌کند و گزینه‌ای مناسب برای بهبود کارایی پوشش ساختمان‌ها است.
با استفاده از ایریوم نیز می‌توان ردپای محیطی کربن را محدود کرد و هزینه‌های گرمایش و سرمایش را کاهش داد. این سیستم به دلیل داشتن مواد معدنی، ترکیبات آلی فراری منتشر نمی‌کند، بنابراین کیفیت هوای داخل خانه را بهبود می‌بخشد. ایریوم که به‌عنوان یک فوم نیمه‌مایع استفاده می‌شود، دسترسی به هر گوشه را ممکن می‌کند و با سفت شدن، یک محلول عایق بادوام و مقاوم در برابر آتش، همچنین نامطلوب برای حشرات و جوندگان ایجاد می‌کند. این فوم با وجود ردپای کربن پایین برای ساخت‌وسازهای جدید و بازسازی مناسب است و عناصری مانند سقف، دیوارها، کف و بلوک را می‌پوشاند.
ساختمان‌های پایدارتر با پشت‌بام‌های سبز
راه‌حل‌های سقفی نقش کلیدی در تلاش برای توسعه ساختمان‌های پایدارتر و کارآمدتر دارند. بام‌پوش‌های پایدار و دارای بازدهی بالا از راه‌حل‌های سقف‌سازی مسکونی محسوب می‌شوند که با ردپای کربن محیطی پایین برای دوام در برابر یخ و آب طراحی شده‌اند. این بام‌پوش‌ها مقرون‌به‌صرفه، دایره‌ای و دارای کارایی بالا هستند.
برای سقف‌های تجاری نیز طیف گسترده‌ای از سیستم‌های سقف سبز و خنک برای بهبود بهره‌وری انرژی در مناطق شهری در دسترس هستند. آن‌ها نقشی کلیدی در کاهش اثر جزیره گرمایی دارند که در مراکز شهری بزرگ رایج و منظره شهری را از سبز به خاکستری تبدیل کرده است.
بام‌های سبز با وجود پوشش گیاهی خود گزینه‌ای عالی برای عایق‌کاری به‌شمار می‌روند، به‌طور مؤثری تقاضای گرمایش و سرمایش را کاهش می‌دهند و در عین حال به‌عنوان فیلترهای طبیعی برای آلاینده‌های هوا عمل می‌کنند. در مقابل سیستم‌های سقف سرد طوری طراحی شده‌اند که بخش قابل‌توجهی از تابش خورشید را منعکس می‌کنند و جذب گرما توسط ساختمان‌ها را به حداقل می‌رسانند. در محیط‌های شهری که دما به دلیل تمرکز ساختمان‌ها و فضای سبز محدود بسیار بالا می‌رود، اتخاذ این راه‌حل‌های سقف‌سازی می‌تواند اثرات گسترده و مفیدی داشته باشد.
پوشش‌های پایدار
هنگام در نظر گرفتن پایداری در ساختمان‌ها و ادغام طبیعت با محیط‌های شهری، طیف گسترده‌ای از راه‌حل‌های پوششی برای رفع چالش‌های مختلف بناها ضمن حفظ زیبایی و عملکرد آن‌ها موجود است. این گزینه‌ها از باغ‌ها گرفته تا مخازن آبیاری و پوشش‌های سیلو را شامل می‌شود. ژئوممبران‌ها نیز یک راه‌حل ضد آب بادوام مناسب برای کاربردهای مختلف کشاورزی، صنعتی و تجاری با نصب سریع، آسان و ایمن ارائه می‌دهند. راه‌حل‌های آستر با ارائه عایق حرارتی، آب‌بندی هوا، کنترل رطوبت و دوام نیز نقش مهمی در افزایش بهره‌وری انرژی در معماری ایفا و در نهایت به کاهش مصرف انرژی، کاهش هزینه قبوض و ایجاد محیطی پایدارتر و راحت‌تر کمک می‌کنند.
حفاظت از ساختمان‌ها در درازمدت
حفاظت از ساختمان‌ها در درازمدت بخش جدایی‌ناپذیر ساخت‌وسازها برای استفاده پایدار، هم‌سو با اصول بهره‌وری منابع، انرژی و دوام است. در این زمینه راه‌حل‌های عایق رطوبتی شامل محصولات محافظی است که اهداف کاربردی و تزئینی بسیاری را در ساختمان‌های عمومی برآورده می‌سازد. از جمله مزایای این محصولات مقرون‌به‌صرفه بودن و سهولت نصب است که از طریق مواد شیمیایی به‌کارگرفته در پوشش‌های متعدد در سیستم‌های تک یا چند جزئی با راندمان‌های مختلف نصب و عملکرد حاصل و در نهایت باعث کاهش نیازهای نیروی کار و هزینه‌ها می‌شود.
توسعه ساخت‌وساز دایره‌ای
استفاده از ضایعات بازیافتی و تخریبی در ساخت‌وساز بناها برای تقویت پایداری زیست‌محیطی و هدایت ساخت‌وسازهای مدور در صنعت بسیار مهم است. فعالیت‌های ساخت‌وساز و تخریب، سالانه میلیون‌ها تن زباله در سراسر جهان تولید می‌کند. دستیابی به چشم‌انداز بازیافت بخشی از این مواد یک پلت‌فرم فناوری دایره‌ای برای بازیافت مواد حاصل از تخریب ساختمان‌ها و تبدیل آن‌ها به راه‌حل‌های ساختمانی جدید، بدون به خطر انداختن عملکرد، توسعه پیدا کرده است که شامل محصولاتی مانند سیمان، بتن و سنگدانه‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها می‌شود. همه این محصولات بین ۱۰ تا ۱۰۰ درصد مواد تخریب‌شده بازیافتی دارند.
سیمان حاصل از این فرآیند حاوی حداقل ۱۰ درصد مواد تخریب بازیافت شده است و بتن آن برای طیف گسترده‌ای از کاربردها، از ساختمان‌ها گرفته تا زیرساخت‌ها مناسب و در پایان چرخه عمر خود کاملاً قابل بازیافت است. طیف جهانی سنگدانه‌های دایره‌ای این سیستم نیز حاوی ۱۰۰ درصد مواد تخریبی ساختمانی است و می‌تواند در کاربردهای ساختمانی از جاده‌ها تا فونداسیون‌ها استفاده شود.
ساخت و ساز دایره‌ای استفاده از منابع طبیعی را کاهش می‌دهد و اقتصاد مدور جهانی را ترویج می‌کند. تأثیر مثبت آن‌ها بر تنوع زیستی، بازسازی اکوسیستم و کمک به آینده‌ای سازگار با طبیعت با بازیافت مواد تخریبی ساختمانی و تبدیل آن‌ها به مصالح ساختمانی، در نتیجه استخراج کمتر منابع طبیعی، کاهش زباله‌های ارسالی به محل‌های دفن زباله و اجرای یک سیستم حلقه‌بسته به دست می‌آید.
همه با هم برای آینده
به‌طور کلی استراتژی اساسی این است که تلاش‌ها از دیدگاه‌های مختلف برای دستیابی به تأثیر جهانی بر کربن‌زدایی ساختمان‌ها متحد شود. راه‌حل‌های ساختمانی متعددی در حال حاضر در صنعت معاصر وجود دارد و غیرقابل انکار است که بهبود در پردازش و استفاده از آن‌ها می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر سیاره زمین و کیفیت زندگی ساکنان آن داشته باشد. سفر به‌سوی کربن‌زدایی جهانی معماری، یک تلاش چند وجهی و نیازمند همکاری معماران، طراحان و نوآوری‌های ساخت‌وساز است. با متحد کردن تلاش‌ها از دیدگاه‌های مختلف و پذیرش راه‌حل‌های ساختمانی پایدار، می‌توان تأثیر مثبت و قابل‌توجهی بر سیاره و محیط ساخته‌شده داشت و کیفیت زندگی را برای نسل‌های فعلی و آینده افزایش داد.
ایمنا
درباره نویسنده
نویسنده