كم هي المباني المرتفعة دعم أهداف الاستدامة في المناطق الحضرية

كما يجري تكييف التوربينات الريحية في سياقات عالية الخطورة، ويمكن تركيب التربينات الصغيرة والرأسية على أسطح المباني أو في زوايا البناء التي تكون فيها سرعة الرياح أعلى، ويضم مركز التجارة العالمي في البحرين بشكل مشهور ثلاثة جسور تمتد على برجين، وكل منها يحمل توربيناً ريحاً كبيراً يولد بصورة جماعية ما بين 11 و15 في المائة من كهرباء المبنى، بينما تظل هذه المنشآت صغيرة الحجم.

حفظ المياه وإدارتها

ويمكن للمباني المرتفعة الحد بدرجة كبيرة من استهلاك المياه عن طريق إعادة تدوير المياه الرمادية، وجني مياه الأمطار، والتجهيزات المنخفضة التدفق. ويمكن معالجة المياه الجوفية من المصارف، والحمامات، والغسيل في الموقع، وإعادة استخدامها في غسل المراحيض أو الري. ويمكن تخزين المياه الجوفية التي تجمع من أسطح المياه في صهاريج المياه الجوفية أو مكياج البرد.

تتحقق الكفاءة في المياه الداخلية مع المراحيض ذات التدفقين، والدوائر المجهزة بالأجهزة المشعرة، وأجهزة غسل الأطباق الفعالة، ويستهدف العديد من المنافذ العالية المصدقة على أساس خضراء خفض استخدام المياه الداخلية بنسبة تتراوح بين 30 و40 في المائة مقارنة بمدونات بناء خطوط الأساس، وهذه الوفورات مهمة بوجه خاص في مناطق نهب المياه حيث يمكن أن تتداخل فيها الكثافة العالية مع الإمدادات البلدية.

نظم البناء الذكية والفولطية

وتحوّل شبكة الإنترنت للأشياء إلى درجة إدارة المباني ذات الأزمات العالية للطاقة والموارد، وترصد أجهزة الاستشعار الذكية درجة الحرارة، والرطوبة، والشغل، ونوعية الهواء في الوقت الحقيقي، وتغذي البيانات لنظم إدارة المباني التي تُحدّد إلى أقصى حد ممكن من البيوتادايين السداسي الكلور والإضاءة والتهوية، ويمكن أن تتوقع الخوارزميات الافتراضية احتياجات التدفئة أو التبريد القائمة على التنبؤات الجوية.

وتخفض المصعد الذكية استخدام الطاقة عن طريق تجميع الركاب الذين يسافرون إلى طابقين متشابهين واستخدام المكابح التجددية لاستخلاص الطاقة، وتحذر نظم الرصد التي تستخدمها الأجهزة المتفجرة المرتجلة أفرقة الصيانة من الأخطاء قبل أن تسبب تعطلا كبيرا، وتمتد حياة المعدات وتخفض النفايات، ويمكن لهذه التكنولوجيات مجتمعة أن تخفض استخدام الطاقة التشغيلية بنسبة تتراوح بين 15 و30 في المائة مما تحققه تدابير الكفاءة التقليدية وحدها.

المواد المستدامة وأساليب البناء

إن الكربون المجسد في مواد البناء - الانبعاثات التي تم إطلاقها أثناء استخراجها وصنعها ونقلها - هو مصدر قلق كبير للتشييد العالي الحدوث، الذي يستخدم كميات كبيرة من الصلب والخرسانة، وتستجيب الصناعة لمواد وأساليب جديدة تقلل من هذا الأثر اللاحق للكربون.

كربونات الكربون المنخفضة والصلب

(ب) ويُعزى الإنتاج الخرساني إلى نحو 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم، ومن أجل معالجة ذلك، يقوم المهندسون بتطوير خلائط محددة منخفضة الكربون تحل محل جزء من الأسمنت بمواد سماوية تكميلية مثل رماد الذبابة أو السلل أو الطين المحسوب.() وتُستخدم الآن بعض المناطق العالية الخرسانة المحتوية على مركبات الكربون

ويجري أيضاً إزالة الكربون من الصلب من خلال فرون القوس الكهربائي التي تُستخدم بالطاقة المتجددة واستخدام الصلب المُعاد تدويره، وقد شهد مبنى الدولة الإمبراطورية إعادة استخدام شملت استبدال النوافذ القديمة بوحدات عالية الكفاءة، ولكن الصلب الهيكلي أعيد تدويره إلى حد كبير، واليوم، تحدد أبراج جديدة عديدة الصلب من المطاحن التي تقدم إعلانات المنتجات البيئية بمحتوى منخفض الكربون.

التشييد المعدَّل والجاهز

وقد أصبحت عناصر البناء الحديثة الصنع غير المجهزة بالمواقع وتجميعها في الموقع تؤدي إلى تقليل النفايات، وتقصير جداول البناء، وتحسين مراقبة الجودة، وبالنسبة للأزمات العالية، أصبحت هذه الطريقة أكثر شعبية، أما فندق ماريوت في مقاطعة نيويورك المالية فقد بنيت باستخدام أشجار حمّام سابقة التجهيز وادخار لمدة 25 أسبوعاً.

وتبرز الأخشاب العابرة للحدود كبديل قابل للتطبيق للمباني الطويلة، المعروفة باسم الأخشاب الجماعية، وبينما لا تناسب أطول أبراج، فإن التصميمات الهجينة تجمع بين مادة CLT وبين الفولاذ أو الخرسانة في هياكل منتصف الأزمات والأزمة العالية، فإن Mjøstårnet، رغم أن مصانع الأخشاب الرئيسية التي تبلغ طولها 18 طلبا، هي المنتج العالمي للأخشاب.

التحديات والمفاضلات

وعلى الرغم من فوائدها، فإن المباني ذات الأزمات العالية لا تواجه تحديات في مجال الاستدامة، ويجب أن ينظر التقييم المتوازن في مسألة الكربون المجسد، والطلبات المتعلقة بالطاقة التشغيلية، والعواقب الاجتماعية.

Embodied Carbon and Energy

أما أطول مبنى، وأكثر هيكلاً، ومواداً، فهي مطلوبة لكل متر مربع من مساحة الأرض، بسبب حمولات الرياح ومتطلبات الأساس، إذ إن دراسة أجراها المجلس بشأن المباني التالية والموئل الحضري (CTBUH) قد خلصت إلى أن كثافة الكربون في كل متر مربع تزيد كثيراً على 40 قصة، ولكي تكون أسعار الطاقة العالية مستدامة حقاً، فإن التخفيضات في الطاقة التشغيلية يجب أن تعوض هذه الفترة المالية.

ومن الأهمية بمكان استخدام المواد المنخفضة الكربون وأساليب البناء الفعالة، ولكن حتى حينئذ، يمكن أن يكون للأزمات العالية أثر مناخي صافي إذا ما نزعت خيارات أقل من الكربون، ويتمثل المفتاح في ضمان أن تكون الكثافة التي تمكنها فعلاً بديلاً عن السيناريوهات المتفشية بدلاً من مجرد إضافة مساحة أرضية في المدن التي تعاني من الكثافة بالفعل.

التكلفة والتمويل

وكثيرا ما تحمل التكنولوجيات الخضراء والمواد العالية الجودة أقساط التكاليف الأولية، وفي حين أن العديد من السمات تسدد بمرور الوقت من خلال وفورات الطاقة والمياه، فإن المطورين قد يترددون في الاستثمار إذا لم يكن المستأجرون مستعدين لدفع إيجارات أو قيم ملكية أعلى، فآليات التمويل الخضراء، مثل السندات الخضراء والقروض المرتبطة بالاستدامة، تساعد على سد هذه الفجوة عن طريق توفير شروط أفضل للمشاريع التي تحقق أهداف الاستدامة.

الإنصاف الاجتماعي وتأثير المجتمع

ويمكن أن تؤدي التطورات العالية إلى تفاقم التفاوت الاجتماعي إذا ما خصصوا حصراً للسكان ذوي النفوذ أو نزوح المجتمعات القائمة، ويمكن أن يؤدي الظل من البرج إلى الحد من ضوء الشمس والوصول إلى الحدائق في الأحياء القريبة من المناطق المنخفضة الحدوث، ويمكن للأفق الشتوية على مستوى الشوارع أن تجعل المشي غير سار أو غير آمن، وهذه المسائل تتطلب تصميماً حضرياً دقيقاً: تجمّد البرج فوق مستويات المشاة، مع الحفاظ على إمكانية الوصول إلى المناطق المرتفعة التكلفة.

ويمكن لسياسات تقسيم المناطق الشاملة، مثل مجموعات السكن الإلزامية الميسورة التكلفة، أن تكفل تقاسم فوائد الكثافة العالية الحدوث، وتقتضي المدن مثل فانكوفر وسياتل أن تسهم التطورات الجديدة في المرافق المجتمعية، بدءا من الحدائق إلى مراكز الرعاية النهارية، كجزء من عملية الموافقة، وأن تكفل التنمية المنصفة الموجهة نحو المرور العابر إمكانية وصول السكان ذوي الدخل المنخفض إلى هذه الأماكن.

إطار السياسات والتخطيط الحضري

ويتطلب تحقيق إمكانات استدامة المباني ذات الأزمات العالية سياسات داعمة وتخطيط حضري شامل، وبدون توجيه تنظيمي، قد تزيد المباني الطويلة من الاكتظاظ أو الهياكل الأساسية الضالة أو تسوء العدالة البيئية.

زوينغ وكثافة الزينة