تخطي التنقل
العودة إلى Concrete Issues الصفحة الأولى

مغيرو قواعد اللعبة في مجال الإنشاءات المستدامة

البناء المستدام

تتسبب البيئة المبنية في ما يقرب من 40% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم، منها 27% من عمليات البناء و6% من صناعة تشييد المباني، وفقًا لموقع "الهندسة المعمارية 2030". وهذا يعني أيضًا أن صناعة البناء والتشييد لديها فرص كبيرة في خفض الانبعاثات، ويمكن أن يكون للخرسانة الجاهزة تأثير كبير.

تتزايد الحاجة إلى الإسكان والبنية التحتية والبناء، بينما يجب خفض انبعاثات الكربون بشكل كبير وفقًا لأهداف الاستدامة. ولإحداث التغيير، هناك حاجة إلى الابتكارات والتقنيات الجديدة والمواد الخام المستدامة. يُعد الخرسانة مسبقة الصب إحدى التقنيات الحالية التي يمكن أن تساهم في إحداث تغيير. يمكن أن تكون انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للمباني مسبقة الصب أقل بنسبة 25% من المباني الخرسانية التي يتم إنشاؤها بالطرق التقليدية.

"هناك فرص كبيرة في صناعة البناء والتشييد للحد من الانبعاثات"، كما يقول ماتس جونغارالرئيس التنفيذي لشركة Elematic. "ويمكن للتكنولوجيا مسبقة الصب أن تساعد بشكل كبير. على سبيل المثال، مع الحلول مسبقة الصب، يمكن أن يكون من الممكن تقليل الانبعاثات القائمة على الأسمنت والصلب مقارنةً بالانبعاثات القائمة على الصب في الموقع. في الخرسانة مسبقة الصب، الأسمنت يتم خفض استخدام الأسمنت بمقدار الثلث لكل متر مكعب من الخرسانة بسبب عملية الضغط الفعالة في المصنع ولأن الصلب للخرسانة مسبقة الصب مسبقة الإجهاد حوالي 10-15 كجم أقل من الفولاذ لكل متر مربع من من بلاطة الأرضية مطلوب."

يكمن التحدي في أن التكلفة لا تزال هي المحرك الرئيسي. فتبني التكنولوجيا الجديدة مكلف، وقليل من الشركات مستعدة لتغيير التكنولوجيا دون مقابل.

الطلب على بدائل الأسمنت والصلب منخفض الكربون

في التصنيع والبناء الجاهز، تؤثر الخدمات اللوجستية والمواد الخام مثل الأسمنت والصلب تأثيرًا كبيرًا على ثاني أكسيد الكربون2 انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وبالتالي، فإن الابتكارات لاستبدال الأسمنت والبدائل لمزيد من ثاني أكسيد الكربون2-من الصلب الخالي من ثاني أكسيد الكربون. بعض المنتجات والتكنولوجيات موجودة بالفعل في السوق، على سبيل المثال عدم استخدام الأفران التي تعمل بالفحم في كلنكر الأسمنت، أو استخدام ركام أكثر استدامة وقابل لإعادة التدوير. وتوجد بالفعل خلطات منخفضة الكربون مثل الأسمنت الميناء والحجر الجيري (PLC)، أو الأسمنت المخلوط الثلاثي الذي تستخدم فيه منتجات ثانوية من عمليات أخرى. ومع ذلك، فإن التحول بطيء.

"بالنسبة للصلب والأسمنت، فإن الحجم هائل، ويجب أن تكون المواد البديلة النظيفة التي تدوم طويلاً متوفرة في جميع أنحاء العالم. وبما أن الجميع يبحثون عن هذه البدائل، فإن الطلب على هذه الأنواع من المواد أعلى من توافرها. ومع ذلك، واستنادًا إلى المعايير الحالية، أعتقد أنه يمكنك استبدال الأسمنت بنسبة تصل إلى 20%. وقد تكون هذه بداية جيدة." يقول جونغار.

دع الآخرين يستمتعون بهذا أيضًا!

ماتس جونغار، الرئيس التنفيذي لشركة Elematic

طرق البناء مهمة

لا يمكن حساب البصمة الكربونية لمنتج البناء إلا عندما تكون بصمة عملية الإنتاج معروفة. تستلزم العملية آثار الانبعاثات الناتجة عن الطاقة والمواد الخام المستخدمة، وبصمة العناصر مسبقة الصب المصنعة.

هناك طلب عالمي متزايد على شهادة LEED شهادة كإطار عمل لمساعدة المباني والمساحات على تلبية معايير الاستدامة العالية. Aوفقًا مجلس المباني الخضراء الأمريكي السنوي السنوية لأفضل 10 إحصاءاتrالدول الحاصلة على شهادة الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة (LEED)، هناك 5 دول من الدول النامية، حيث تأتي الصين في المرتبة الأولى للعام الثاني، تليها الهند (المرتبة الثانية)، والبرازيل (المرتبة الرابعة)، والمكسيك (المرتبة السابعة)، والفلبين التي تظهر لأول مرة في قائمة العشرة الأوائل، مما يمثل الاهتمام المتزايد بالمباني المستدامة في جنوب شرق آسيا. أحد عوامل استيفاء المعايير هو أساليب البناء المستدام.

في حساب البصمة الكربونية الذي أجرته شركة Elematic بالتعاون مع شركة Sweco، تُظهر النتائج الفرق بين المبنى المصبوب في الموقع والمبنى الجاهز في مبنى سكني مكون من 14 طابقًا في الصين كمثال.

تكون البصمة الكربونية للمبنى السكني المكون من 14 طابقًا هي الأكبر في النموذج عندما تكون جميع الأرضيات والجدران مصبوبة في الموقع. وتنتج أصغر بصمة كربونية عندما تكون الجدران مسبقة الصب وألواح الأرضيات من ألواح مجوفة. تم إجراء جميع الحسابات بافتراض نفس الخرسانة وحديد التسليح: تم احتساب الخرسانة باستخدام C30/37 (4400/5400 PSI)، و10% من المواد الرابطة المعاد تدويرها في الأسمنت (300 كجم/م3/ 18.72 رطل/قدم3). حديد التسليح المستخدم في الحساب هو A615، بكثافة 7850.0 كجم/م3
عند النظر إلى الفرق في البصمة الكربونية بين الخيارات الثلاثة المختلفة، فإن العامل الأكبر الذي يجعل البصمة أصغر هو كمية الخرسانة في هيكل المبنى. تم أخذ الجدران الخارجية والجدران الداخلية (الحاملة وغير الحاملة على حد سواء) والأرضيات السفلية والسلالم وهياكل الشرفات في الاعتبار في الحساب كمنتجات مسبقة الصنع. 

البحث: منهجيات البناء والوحدات النمطية هي محددات الاستدامة في الموقع

الأبحاث الحديثة بقلم وونغ ولووالآثار المترتبة على استدامة استخدام الخرسانة مسبقة الصب في البناء: تحليل متعمق على مستوى المشروع على مدى عقدين من الزمن حلل 38 مشروعًا إنشائيًا ومنهجيات البناء الخاصة بها وأداء الاستدامة في هونغ كونغ في الفترة من 1998 إلى 2022. فحص البحث ما إذا كان مستوى النمطية قد ارتفع خلال 20 عامًا، وما إذا كان للنمطية تأثير على الاستدامة الاجتماعية والبيئية والاقتصادية. جُمعت بيانات البحث من مشاريع شركات الإنشاءات. غطت المعلومات المستخدمة للمقارنة تفاصيل المشروع الأساسية مثل رقم المشروع والمساحة الإجمالية للطوابق وعدد الطوابق، واستخدمت في تقييم البحث حقائق مثل إجمالي حجم الخرسانة، وإجمالي حجم التصنيع المسبق، وإجمالي حجم الصب في الموقع، وحجم النفايات، وإجمالي أيام عمل العمال، ومعدل الحوادث، وتكلفة المشروع، وانبعاثات الكربون.

Tخلص خلص البحث إلى أنمنهجيات البناء والوحدات النمطية هي محددات الاستدامة في الموقع، وأن هناكارتباطات إيجابية بين النسبة المئوية للتصنيع المسبق المطبق في الموقع وسمات الاستدامة. في البحث، صالمواد المعاد تصنيعها, بما في ذلك الخرسانة مسبقة الصب أظهرت انخفاضًا كبيرًا في نفايات البناء والتكاليف التشغيلية. من خلال استبدال الخرسانة المصبوبة في الموقع ب بالخرسانة مسبقة الصب, ينخفض ثاني أكسيد الكربون تنخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ويقل هدر البناء. كما أن تحسين السلامة وجودة البناء الأفضل من بين قائمة فوائد البناء الجاهز. كما أن تقليل المواد المستخدمة وتقليل الوقت المستغرق في الموقع يعني أيضاً توفيراً في التكاليف.

Tيعكس مؤشر الاستدامة المركب (CSI)، الذي يجمع بين مؤشرات الاستدامة البيئية والاجتماعية والاقتصادية، العلاقة الإيجابية بين نمطية البناء و sالاستدامة. فكلما زادت نسبة التصنيع المسبق، كان مؤشر الاستدامة المركب أفضل. هناك علاقة إيجابية إيجابية بين نمطية البناء والاستدامة الإجمالية

 

المصدر: وونغ ولو، 2022. الاستدامة الآثار المترتبة على استخدام الخرسانة مسبقة الصب في البناء: تحليل متعمق على مستوى المشروع على مدى عقدين من الزمن. مجلة الإنتاج الأنظف

هل تريد معرفة المزيد عن البناء المستدام؟ من فضلك، اتصل بنا!

أو