Charles Rothnie

إن السباق نحو تحقيق صافي انبعاثات كربونية صفرية يعيد تشكيل صناعة البناء، ويرفع دور المهندس الإنشائي والمدني في مراحل التصميم المبكرة إلى مستوى حاسم وجديد. لم يعد التركيز الآن مقتصرًا على الكفاءة التشغيلية للمبنى فحسب، بل امتد ليشمل الكربون المتجسد في جوهره نفسه.

تجاوز الكربون التشغيلي

بينما نجحت الجهود المستمرة في خفض الكربون التشغيلي “الانبعاثات المنبعثة على مدار عمر المبنى الذي يتجاوز 50 عامًا”، فقد ظهر تحدٍ جديد.. الكربون المتجسد. يتم إطلاق هذا الكربون بشكل أساسي مقدمًا أثناء التصنيع والتسليم والتركيب. نظرًا لأن الانبعاثات قبل عام 2050 هي الأكثر أهمية، فإن تقليل الكربون المتجسد الأولي أصبح حيويًا الآن.

بالنسبة للمباني الحديثة والفعالة، يمكن أن يمثل الكربون المتجسد ما يقرب من نصف إجمالي انبعاثات المشروع. والأهم من ذلك، أن المهندس الإنشائي لديه أكبر قدر من التحكم في هذا العامل، خاصة خلال مراحل التصميم الأولية. هذا التأثير المبكر يجعل مشاركتنا مفيدة للغاية للعملاء الذين يركزون على تحقيق أهداف حقيقية لصافي الانبعاثات الصفرية.

يتضمن دورنا في المراحل المبكرة الآن تصميم هياكل لا تدمج بسلاسة أنظمة الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية ومضخات الحرارة الهوائية “ASHPs” فحسب، بل تكون أيضًا منخفضة الكربون بطبيعتها منذ البداية.

توقع السياسات ودفع الابتكار

إن الزخم وراء معيار المباني الخالية من الكربون الصافي في المملكة المتحدة يعني أنه بينما قد لا يصبح لائحة، فإن متطلبًا صناعيًا قويًا ومماثلاً أمر لا مفر منه. سيحدد هذا أهدافًا ثابتة لكلا نوعي الكربون. لا يستطيع قطاع الهندسة تحمل انتظار اللوائح؛ يجب علينا دمج تقييم الكربون بشكل استباقي في عملياتنا الأساسية. المهندسون الذين يراقبون التحولات السياسية ويتمتعون بالكفاءة في تقييم الكربون سيصبحون قريبًا المعيار الصناعي.

الإجراء الأكثر فعالية الذي يمكن للعميل اتخاذه هو طلب المشاركة الهندسية المبكرة. إن النطاق والوقت المتاحان لتقييمات خيارات الكربون القوية في مرحلة التصميم الأولي هما المسار الأكثر فعالية لضمان نتيجة خالية من الكربون الصافي حقًا. إن مراعاة أهداف الكربون جنبًا إلى جنب مع محركات المشروع منذ البداية غالبًا ما يؤدي إلى تصميمات محسّنة تقلل من استخدام المواد، وبشكل حاسم، التكاليف الإجمالية للمشروع.

أدوات الاقتصاد الدائري

يتطلب تقليل الكربون المتجسد الالتزام بمبادئ الاقتصاد الدائري. إن أكبر توفير للكربون متاح لنا هو إعادة استخدام المباني القائمة. يجب أن يكون الهدم الكامل والبناء الجديد دائمًا الملاذ الأخير.

بالنسبة للمباني الجديدة، يجب فحص اختيار المواد بدقة. بينما تساعد الأدوات الرقمية في مقارنة الخيارات، يجب على المهنة دعم الخيارات منخفضة الكربون مثل الأخشاب التقليدية والهندسية والترويج بنشاط لإعادة استخدام العناصر الهيكلية، بما في ذلك الأعمال الفولاذية، بالاستفادة من البروتوكولات لإعادة اعتماد المواد المستصلحة.

يجب علينا أيضًا تطبيق حساب موضوعي للكربون على كل تدخل، لضمان، على سبيل المثال، أن الكربون المتجسد المطلوب لتركيب نظام طاقة متجددة لا يتناسب بشكل غير متكافئ مع الوفورات التشغيلية التي يحققها.

تصميم لحياة ثانية

مستقبل الهندسة يدور حول التصميم من أجل التفكيك، وإنشاء مبانٍ تُعتبر مكوناتها موارد قيّمة للمستقبل. عمليًا، هذا يعني تفضيل الوصلات الميكانيكية القابلة للعكس مثل البراغي والمسامير على اللحام. وهذا يسمح باستعادة المواد وإعادة استخدامها بطريقة غير مدمرة في نهاية عمر المبنى.

يمكننا أيضًا التصميم لتسهيل الوصول إلى هذه الوصلات وتعزيز استخدام أحجام الشبكات الموحدة، مما يضمن أن المكونات لها أبعاد متناسقة ويمكن دمجها بسهولة في هيكل مستقبلي. في حين أن التفكيك الكامل ليس ممكنًا لمباني الخرسانة المسلحة، فإن التركيز يتحول إلى إعادة استخدام الهيكل الحالي وتقويته، وهو أكثر كفاءة بكثير من حيث الكربون من الهدم.

يجب أن يكون هدفنا الأسمى هو ترسيخ اعتبار صافي الانبعاثات الصفرية، مما يثبت أن البناء منخفض الكربون هو ببساطة أعلى أشكال الهندسة الأكثر ذكاءً ومسؤولية.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات
المصدر: THE ENGINEER