لأكثر من 20 عامًا ، عملت صناعة تصميم المباني والتشييد على تقليل كمية الطاقة المستخدمة في المباني - وكانت هذه مساهمتنا الأساسية في مكافحة الاحتباس الحراري.
تولد المباني ما يقرب من 40 في المائة من انبعاثات الكربون في العالم ، لذلك لا شك في أن هذا جهد مهم ، ومن خلال مجموعة من استراتيجيات التصميم السلبي (تحديد موقع المبنى ، وأجهزة التظليل) وخيارات هندسية محسنة لزيادة كفاءة المياه والكهرباء ، حققت الصناعة نجاحًا كبيرًا تحسينات. مشاريعنا الجديدة ، في المتوسط ، لها آثار كربونية أصغر بكثير مما كانت عليه في السابق.
لكن المباني تولد بالفعل انبعاثات الكربون بطريقتين ، والتحسينات في الكفاءة التشغيلية تعالج جزءًا واحدًا فقط من المشكلة - ربما لا حتى الجزء الأكثر أهمية.
تأتي انبعاثات الكربون التشغيلية من استخدام الطاقة - إما الانبعاثات المباشرة من معدات الغاز الطبيعي والأجهزة أو من الكهرباء المستخدمة في المبنى الذي تم إنشاؤه من مصادر الوقود الأحفوري (المستمدة من محطة توليد الكهرباء التي تعمل بالفحم أو الغاز الطبيعي).
من ناحية أخرى ، تأتي انبعاثات الكربون المجسدة من تشييد المبنى. وهذا يشمل الكربون المنطلق عن طريق استخراج وتصنيع ونقل مواد البناء ، وكذلك الانبعاثات المرتبطة مباشرة بعملية تشييد المباني (المعدات التي تعمل بالوقود الأحفوري وكهرباء المشروع).
يجب أن تحول صناعتنا انتباهها إلى الكربون المتجسد ، دون أن نفقد تركيزنا على الكربون التشغيلي. لماذا ا؟ سببان:
- في كل مرة نقوم فيها ببناء مبنى ، يتعرض الكوكب لارتفاع كبير في انبعاثات الكربون المتجسد الجديدة اليوم ، ولا يمكن تقليل هذه الانبعاثات عن طريق زيادة كفاءة البناء أو من خلال عمليات صافي الصفر. على عكس الكربون التشغيلي ، الذي يحدث تدريجياً على مدار عمر المبنى ، يتم تكبد انبعاثات الكربون المتجسدة دفعة واحدة ولا يمكن تقليلها من خلال الترقيات اللاحقة لأنظمة المبنى. هذه الطفرات في الانبعاثات تقوض جهودنا للوصول إلى الأهداف المناخية الحاسمة لعام 2030 المحددة في اتفاقية باريس.
- بدأت انبعاثات الكربون التشغيلية في التقلص في جميع المباني حيث أصبحت شبكاتنا الكهربائية أكثر نظافة. يشهد قطاع الطاقة لدينا تحولًا هيكليًا سريعًا ، وسيتم تضخيم هذا الاتجاه من خلال الحركة المتنامية إلى "كهربة كل شيء"، والذي يتضمن التخلص من الغاز الطبيعي واستخدام الكهرباء النظيفة بشكل متزايد.
لذلك ، إذا كان الكربون المتجسد دائمًا مكونًا كبيرًا - ولكن تم تجاهله - في التأثير الإجمالي لانبعاثات الكربون للمباني ، وإذا بدأت الانبعاثات التشغيلية في الانخفاض من خلال التحسينات على شبكة الطاقة لدينا ، فإن صناعتنا بحاجة ماسة إلى تحويل تركيزنا إلى تأثيرات الكربون في البناء.
أولاً ، يجب علينا تقليل انبعاثات الكربون المتجسد في كل مشروع من خلال ممارسات البناء المدروسة واختيار المواد بعناية.
ثانيًا ، بدلاً من التخلف عن البناء الجديد ، يجب أن نسعى جاهدين لإعادة توظيف وتحديث المباني الموجودة بالفعل. تشير الدراسات إلى أن إعادة استخدام المبنى يؤدي إلى تجنب 50-75 في المائة من انبعاثات الكربون المتجسدة التي قد يولدها مبنى جديد مماثل.
تم تأكيد هذه النتائج في دراسة استعادية حديثة أجرتها SERA Architects لتحديث بورتلاند ، أوريغون الشهيرة. مبنى إديث جرين ويندل وايت الفيدرالي (EGWW) ، المملوكة لجمعية الخدمات العامة (GSA). تم بناء EGWW في الأصل في عام 1974 ، وكانت أنظمة EGWW الميكانيكية والكهربائية والبيانات وأنظمة السلامة من الحرائق والحياة قديمة ومتهالكة.
كان مشروع تحديث EGWW بقيمة 139 مليون دولار جزءًا من قانون الإنعاش وإعادة الاستثمار الأمريكي لعام 2009 ، والذي تضمن التزامًا بقيمة 5.5 مليار دولار لبناء بنية تحتية وطنية أكثر استدامة لتقليل استهلاك الطاقة والمياه وزيادة استخدام الحكومة الفيدرالية لمصادر الطاقة النظيفة والمتجددة. .
حافظ مشروع LEED Platinum على الهيكل الحالي وحسّن استدامة المبنى من خلال مجموعة متنوعة من الهياكل والميزات بما في ذلك مظلة تبلغ مساحتها 25,000 قدم مربع وخزان لتجميع مياه الأمطار بسعة 170,000 جالون و 13,000 قدم مربع من الخلايا الكهروضوئية ونظام هواء خارجي مخصص يوفر 100 في المائة من الهواء النقي ويستعيد حرارة هواء العادم وأجهزة تظليل الواجهة لتقليل اكتساب الحرارة خلال أشهر الصيف. حوّل تصميم SERA و Cutler Anderson Architects المبنى إلى بيئة مكتبية حديثة للوكالات الفيدرالية.
قارنت دراسة EGWW بأثر رجعي انبعاثات الكربون المجسدة للسيناريو الفعلي لإعادة استخدام المباني لبناء مبنى جديد مشابه. (كان الاختلاف الوحيد بين EGWW المحدث والمبنى النظري الجديد هو زيادة الارتفاع من الأرض إلى الأرض لتمثيل معايير البناء عالية الأداء بشكل أفضل لعام 2010.) وأظهرت النتائج أنه من خلال إعادة استخدام الأسس الخرسانية والبنية الفوقية لمبنى EGWW الأصلي ، تم تجنب 53 في المائة من انبعاثات الكربون المجسدة في البناء الجديد.
تشير الدراسات إلى أن إعادة استخدام المبنى يؤدي إلى تجنب 50-75٪ من انبعاثات الكربون المتجسدة التي قد يولدها مبنى جديد مماثل.
من خلال إعادة استخدام المبنى وتكييفه للاستخدام المستقبلي ، يمكن تطبيق الانبعاثات الحالية من الإنشاء الأولي على سيناريو إعادة الاستخدام مع تجنب انبعاثات الكربون المضمنة. تتجنب الأساسات والبنية الفوقية المحتجزة انبعاثات الكربون الأولية المتجسدة من هدم مبنى بالكامل وإنشاء مبنى جديد. تمثل هذه التأثيرات التي تم تجنبها جزءًا كبيرًا من البصمة الكربونية الإجمالية للمبنى ، وهو أمر مهم للغاية عندما نفكر في استراتيجيات لجعل المباني "إيجابية" لانبعاثات الكربون.
EGWW هو مجرد مبنى واحد في منتصف القرن في مدينة واحدة ، ومع ذلك هناك الآلاف من هذه المباني في مئات المدن في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ضع في اعتبارك بيانات البناء التجارية الوطنية هذه من قاعدة بيانات مسح استهلاك الطاقة في المباني التجارية التابعة لإدارة معلومات الطاقة:
- تشكل المباني التي تزيد مساحتها عن 50,000 قدم مربع (مثل EGWW) حوالي 50 في المائة من مخزون المباني التجارية في المنطقة ولكن 6 في المائة فقط من حيث عدد المباني.
- يبلغ متوسط عمر المباني الأكبر من 50,000 قدم مربع حوالي 30 عامًا (على غرار EGWW).
- في الولايات المتحدة ، تنبعث من المباني حوالي ثلث الغازات المسببة للاحتباس الحراري.
- تنبعث المراكز التجارية الثقيلة لبناء المكاتب في المدن في الولايات المتحدة حوالي 50 في المائة من جميع غازات الاحتباس الحراري في قطاع البناء.
مجتمعة ، تشير هذه الإحصائيات إلى أنه من خلال تعديل حوالي 350,000 مبنى من المباني الحديثة واسعة النطاق ، يمكن للولايات المتحدة أن تقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنحو 10 في المائة ، مع تجنب كل تعديل ما بين 50 و 75 في المائة من انبعاثات الكربون المجسدة على سيناريوهات استبدال المباني. تحتاج صناعتنا وصانعو السياسات لدينا إلى إدراك هذه الفرصة ودفع السوق نحو زيادة جميع أنواع إعادة استخدام المباني الموفرة للطاقة في العقد القادم.
مع استمرار الصناعة في تطوير فهم أفضل لاستهلاك الطاقة في المباني ، يجب إعطاء الأولوية للحاجة إلى بذل جهود في البيئة المبنية لتقليل انبعاثات الكربون المتجسدة.
إعادة استخدام وتكييف مبنى للاستخدام في المستقبل لديه القدرة على تجنب 50 في المائة أو أكثر من انبعاثات الكربون المتجسدة لمبنى جديد مماثل. في حين أنه لا يزال من المهم الاستمرار في البحث عن طرق لتقليل انبعاثات الكربون المجسدة والتشغيلية للمباني الجديدة ، يجب النظر في تكييف المبنى جيدًا قبل هدم مبنى لمشروع إنشاء جديد.
المصدر: https://www.greenbiz.com/article/combating-climate-change-study-embodied-carbon
