علوم شهری | متن کامل رایگان - شهرساز | سایت تخصصی شهرسازی با هوش مصنوعی | شهرساز

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی را از Urbanity.ir بخواهید

…

ادامه ...

خرید درب شیشه ای سکوریت با بهترین قیمت از تتراگلس

ادامه ...

Sunday, 30 June , 2024
امروز : یکشنبه, ۱۰ تیر , ۱۴۰۳

آخرین اخبار »

شناسه خبر : 24693

ارسال

پرینتخانه » مقالات تاریخ انتشار : 28 ژوئن 2024 - 3:30 | 8 بازدید | ارسال توسط : riazat

علوم شهری | متن کامل رایگان

۱٫ معرفی انرژی مصرف شده توسط بخش ساخت و ساز حدود ۴۰ درصد از کل مصرف انرژی جهانی برآورد شده است [۱]; یا حتی حدود ۵۰ درصد از انرژی جهانی و ۵۰ درصد از CO2 انتشارات [۲]. بنابراین ساخت و ساز و ساختمان یکی از بزرگترین چالش ها برای آینده کم کربن است [۳]. انرژی […]

۱٫ معرفی

انرژی مصرف شده توسط بخش ساخت و ساز حدود ۴۰ درصد از کل مصرف انرژی جهانی برآورد شده است [۱]; یا حتی حدود ۵۰ درصد از انرژی جهانی و ۵۰ درصد از CO₂ انتشارات [۲]. بنابراین ساخت و ساز و ساختمان یکی از بزرگترین چالش ها برای آینده کم کربن است [۳]. انرژی مرتبط با چرخه عمر ساختمان ها و سایر سازه ها به طور کلی به دو دسته تقسیم می شود: انرژی تجسم یافته (EE) و انرژی عملیاتی (OE). [4]. انتشارات آب و هوایی را می توان به طور مشابه به عنوان کربن تجسم یافته (EC) و کربن عملیاتی (OC) طبقه بندی کرد. [۵,۶]. یک تمایز مهم این است که تأثیرات عملیاتی تا حد زیادی به سرنشینان بستگی دارد، در حالی که تأثیرات تجسم شده وابسته نیستند. [۷]. انرژی عملیاتی برای گرمایش، سرمایش، روشنایی و سایر مقاصد در طول عمر یک ساختمان، تا همین اواخر، بیشترین بخش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای را شامل می شد. با این حال، با کاهش اثرات عملیاتی در طول عمر و حتی نزدیک شدن به صفر در ساختمان‌های با انرژی کارآمد و کم تاثیر، تأثیرات تجسم یافته مواد و فرآیندهای ساخت و ساز غالب می‌شوند.

لازم به ذکر است که تا زمانی که بیشتر سیستم‌های انرژی و فرآیندهای تولید بر پایه سوخت‌های فسیلی باشند، دو واژه انرژی و کربن تا حد زیادی قابل تعویض هستند. می توان هم با اقدامات کارآیی و هم با جایگزینی مواد «سبزتر» تأثیرات را کاهش داد. اما بازده یا مواد هر چه باشد، تأثیرات آن تنها با جایگزینی منابع انرژی فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر می‌تواند تا حد زیادی کاهش یابد – اگرچه حتی اینها پیامدهای زیست‌محیطی دارند.

اثرات انرژی و کربن ساخت و ساز شامل مراحل اصلی چرخه حیات زیر است: استخراج و تولید مواد. حمل و نقل؛ کار در محل؛ انرژی/کربن عملیاتی (از جمله ورودی های مکرر برای تعمیر و نگهداری و تغییرات)؛ و اثرات پایان عمر (شکل ۱). در این میان، تأثیرات حمل و نقل و در محل معمولاً فقط در حد چند درصد است [۸]، نشان دهنده ارقام حدود ۲ تا ۶ درصد از کل چرخه حیات EC است. اثرات پایان عمر، از جمله تخریب و بازیافت، نیز اغلب کوچک در نظر گرفته می شود، اما این موضوع قابل بحث است زیرا دفع، بازیافت و درمان اجزای خطرناک به ندرت در روش های تحلیل چرخه عمر فعلی (LCA) به طور کامل در نظر گرفته می شود. .

بخش ساخت و ساز کل محیط ساخته شده را شامل می شود: هم ساختمان ها و هم بسیاری از آثار مانند پل ها، جاده ها، سدها، شبکه های فاضلاب، دیوارهای حائل و سایر امکانات رفاهی که بیشتر آنها را می توان به طور کلی به عنوان کارهای عمومی توصیف کرد. بر خلاف ساختمان ها، بیشتر اینها انرژی عملیاتی کمی مصرف می کنند، اما اغلب به دلیل استفاده از مصالحی مانند بنایی، بتن و فولاد، EC بالایی دارند. این مقاله به EC کارهای عمومی اشاره نمی کند، به جز مواردی که بخشی از خدمات سایت، معمولاً شهری، پروژه های ساختمانی خاص هستند. باید یادآوری کرد که اثرات زیست‌محیطی ساخت‌وساز نه تنها شامل آن‌هایی می‌شود که به انرژی یا کربن مربوط می‌شوند، بلکه بسیاری از موارد دیگر که در اینجا مورد بحث قرار نگرفته‌اند، مانند تخریب زمین، کاهش آب، از بین رفتن تنوع زیستی، جنگل‌زدایی، انباشت زباله و آلودگی‌های مختلف را شامل می‌شود. [۱۰,۱۱].

تحقیقات و تمرین های گسترده ای در زمینه ساختمان های پایدار انجام شده است که به طور متفاوتی با عباراتی مانند انرژی کارآمد، کم کربن، انتشار صفر، انرژی پلاس و غیره توصیف می شوند. [۱۲,۱۳]. با این حال، بیشتر توجهات به خود ساختمان ها معطوف شده است. تمرکز اندکی بر تأثیر آثار زیرزمینی، زیرساخت‌ها و محوطه‌سازی‌های مرتبط، به‌ویژه در محیط‌های شهری، بسیار قابل توجه است. حتی در مناطق مسکونی نیز می‌تواند همین‌طور باشد. بنابراین، تمرکز اصلی این مطالعه به طور خاص بر روی این ویژگی های ساخت و ساز است. پس از بررسی مختصری از بافت‌های سایت شهری، مصالح ساختمانی، و شکل‌های کربن تجسم‌شده از ادبیات، این مطالعه به تجزیه و تحلیل موردی کربن تجسم‌یافته، مقایسه ساختمان‌ها و آثار سایت پرداخت. سپس به مسائل و پیامدها پرداخته می شود. مطالعات موردی ساده نشان می‌دهد که اثرات کربن کار سایت و زیرساخت‌های زیرزمینی عمدتاً می‌تواند بخش قابل‌توجهی از کل اثرات کربن پروژه‌های ساختمانی را تشکیل دهد. علاوه بر این، تقریباً مطمئناً با کم کربن شدن خود ساختمان‌ها، اهمیت بیشتری خواهند یافت. بنابراین، این جنبه ای از ساختمان های پایدار است که نیاز به توجه بیشتری دارد. این یافته ها پیامدهایی برای بهبود پایداری طراحی ساختمان های آینده و همچنین برنامه ریزی شهری دارند.

۳٫ کربن و مواد تجسم یافته

بیشترین انرژی مورد نیاز در ساختمان ها معمولاً OE برای گرمایش یا سرمایش فضا در آب و هوای سرد و گرم بوده است، اما ساختمان های کم انرژی این را به طور چشمگیری کاهش می دهند. هم روشنایی و هم وسایل برقی در مصرف انرژی بسیار کارآمدتر می شوند. همانطور که OE به سطوح بسیار پایین نزدیک می شود، تأثیرات EE و EC اهمیت فزاینده ای پیدا می کند. EC، در واحد کیلوگرم CO₂e/m² از سطح زمین، در حال حاضر به ۵۰٪ از کل اثرات کربن در طول عمر در ساختمان های پیشرفته پایدار نزدیک شده یا حتی از آن فراتر رفته است. این روند چند سالی است که به خوبی مورد توجه قرار گرفته است [۷]. به عنوان مثال، ده سال پیش، در یک ساختمان اداری پایدار در نروژ، کربن تجسم شده تقریباً برابر با کربن عملیاتی بود – ۶۹ در مقابل ۷۵ تن CO2₂/سال به ترتیب [۲۰]. پروژه های اخیر این روند را تایید می کند [۲۱,۲۲]. در بحث ساخت و ساز از نوع “صفر خالص”، همچنین تشخیص داده شده است که به طور کلی کاهش اثرات تجسم یافته از اثرات عملیاتی دشوارتر است. [۲۳]. این امر مستلزم آن است که صنایع معدنی و فرآوری مواد تقریباً به طور کامل با انرژی های تجدیدپذیر اداره شوند، که همچنان مشکلات مرتبط با استفاده از آب، تخریب زمین یا آلودگی را حل نشده باقی می گذارد. در ادامه، این مطالعه فقط کربن را مورد بحث قرار می دهد. همانطور که در بالا ذکر شد، تا زمانی که منابع انرژی عمدتاً مبتنی بر سوخت فسیلی باشد، پیامدهای انرژی به طور گسترده مشابه است.

بزرگترین اقلام کربن در پروژه های ساختمانی اغلب محصولات سیمانی و فولاد هستند [۲۴,۲۵]. نمونه ها در میز ۱ انتخاب شده اند تا نشان دهند که این برای چندین سال مشهود بوده است: در یک مطالعه سوئدی در مورد یک دفتر چهار طبقه، بتن به اضافه فولاد ۸۰٪ از EC را تشکیل می دهد. [۲۶]. در یک ساختمان آپارتمانی ایتالیایی، این دو ۷۶ درصد EC را تشکیل می‌دهند (تحلیل نویسندگان، از [۲۷]) و بیش از ۷۰٪ از کل EC در یک مطالعه موردی ساختمان بلندمرتبه چینی [۲۸]. بسیاری از مطالعات این موضوع را تایید می کنند [۲۶,۲۹,۳۰,۳۱,۳۲]. اغلب می توان بتن و فولاد را در ساختمان ها جایگزین کرد، به عنوان مثال، چوب، پانل های سبک وزن، یا مواد زیستی. با این حال، این بسیار چالش برانگیزتر است و به ندرت در کارها و زیرساخت های سایت امکان پذیر است. محیط های شهری به چنین زیرساخت های کربن فشرده بسیار بیشتری نسبت به سکونتگاه های کم تراکم نیاز دارند.

پیشرفت مواد و انتقال انرژی این تصویر را تغییر خواهد داد. با این حال، قابل توجه است که سیمان و محصولات فولادی حتی با استفاده روزافزون از فولاد بازیافتی و سیمان کم کربن همچنان نقش مهمی را ایفا می کنند. این را می توان از میز ۱، که شامل نمونه هایی از بسیاری از نقاط جهان است. با این حال، در سطح جهانی، به دلیل عقب ماندن بسیاری از کشورها در معرفی بهترین راه حل های عملی، تفاوت ها افزایش خواهد یافت. برای مثال، در مورد سیمان پرتلند، در حالی که CO₂ انتشارات حاصل از فرآیند کلسینه کردن یک ثابت شیمیایی است، انرژی برای تولید سیمان از حدود ۷۰۰ کیلووات ساعت در هر تن در یکی از کارآمدترین کارخانه‌ها در نروژ متغیر است، که همچنین از بخش زیادی از انرژی آبی و انرژی اتلاف استفاده می‌کند. [۳۳]این میزان در بسیاری از کشورهای در حال توسعه که هنوز هم کارایی بسیار کمتری دارند و هم عمدتاً به تولید مبتنی بر سوخت فسیلی وابسته هستند، بیش از دو برابر می شود.

میز ۱٫
آمار توصیفی EC از مطالعات مختلف (kgCO₂e/m²).

کشور	طبقه	مواد اصلی	نوع ساختمان	EC کیلوگرم CO₂e/m²	٪ از استیل + بتن	ارجاع
مالزی	۱۵	چارچوب RC	دفتر	۱۴۸۷	که *	[۳۴]
مالزی	۲	چارچوب RC	دفتر	۱۰۸۸	قبلا، پیش از این	[۳۴]
انگلستان	۴-۸	بتن، فولاد، شیشه	مسکونی	۷۰۰-۱۲۰۰	۶۰-۸۰	[۳۵]
استرالیا	۸	چارچوب فولادی	مسکونی	۸۶۴	قبلا، پیش از این	[۳۶]
کره جنوبی	۳۵	چارچوب RC	مسکونی	۸۳۳	حدود ۷۵	[۳۷]
چین	۱۹	چارچوب RC	دفتر	۷۹۴	حدود ۸۰	[۳۸]
ژاپن	۷	چارچوب RC	دفتر	۶۵۰	قبلا، پیش از این	[۳۹]
چین	۶-۲۸	بتن، فولاد، بنایی	مسکونی + اداری	حدود ۶۰۰	حدود ۷۰	[۲۸]
هنگ کنگ	۳۰	چارچوب RC	اداری + بازرگانی	۵۲۵	قبلا، پیش از این	[۴۰]
انگلستان	قبلا، پیش از این	پایه بتنی، بنایی	مسکن کم متراژ	۴۵۰–۵۵۰	حدود ۷۵	[۴۱]
سوئد	۴	بتن، بلوک، چوب	انرژی کم	۲۷۴	۵۸	[۴۲]
انگلستان	۲	مخلوط کنید، کربن کم	مسکونی (خانه منفعل)	۲۳۰	حدود ۶۰	[۳۵]
نروژ	۲	محصولات چوبی، دال RC	(خانه nZEB-eco)	۱۴۰	۴۰	[۴۳]
تایلند	۲	سبک روی دال	مسکونی، کم هزینه، سنتی	۷۰-۱۰۰	حدود ۶۰	[۴۴]

ساختمان های سنگین عمدتاً از بتن و/یا بنایی ساخته شده اند. به طور معمول، آنهایی که سبک وزن هستند عمدتاً از چوب و محصولات تخته‌ای ساخته می‌شوند، اما حتی در این موارد، بیشتر EC برای موارد معدودی بتنی/فولادی مانند پایه‌ها و دال‌های کف است. ساختمان های بزرگ می توانند دارای EC بیش از ۱۰۰۰ کیلوگرم CO باشند_۲e/m². EC ساختمان های کوچکتر ممکن است حداقل پنج برابر متفاوت باشد. EC مسکن های موجود ساخته شده از مواد سنگین، مانند RICS، ۲۰۱۲ [۴۵]، که در میز ۱، در محدوده ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم CO قرار دارد_۲e/m². معیارهایی برای کاهش EC در حال ظهور هستند. به عنوان مثال، توصیه بریتانیا برای معیار ۳۰۰ کیلوگرم CO است_۲e/m² برای ساختمان های مسکونی [۴۶]. خانه استاندارد خانه منفعل انگلستان در میز ۱ دارای EC حدود ۲۳۳ کیلوگرم CO است_۲e/m²که بیش از نیمی از آن به دلیل بتن و فولاد است، حتی اگر طراحی برای کاهش ردپای کربن آن ایجاد شده باشد. این شامل بتن های کم کربن است و ردپای کربن آن “بسیار کمتر از میانگین مسکن خانگی بریتانیا” است. [۳۵]. اکو خانه سبک وزن نروژی توسط معماران GAIA با تمرکز قوی بر روی مواد زیست محیطی دارای EC کمتر از ۱۵۰ کیلوگرم CO است._۲e/m² [43]. ساختمان های سبک گرمسیری، مانند نمونه ارزان قیمت تایلندی، عموماً دارای EC پایینی هستند [۴۴]. این به این دلیل است که ویژگی‌های معمولی آنها دیوارهای خارجی نازک و پارتیشن‌های داخلی محصولات تخته‌ای، سقف سبک وزن، بدون عایق حرارتی، وسایل اولیه آشپزخانه و حمام و پنجره‌های تک جداره است. به غیر از استثناها، ارقام معمولی EC (kgCO₂e/m²بنابراین می توان به طور کلی به صورت زیر خلاصه کرد: ساختمان های بتنی سنگین و فولادی دارای مقادیر EC 600-1000 هستند. ساختمان های با وزن متوسط و کم کربن دارای مقادیر EC حدود ۲۰۰-۵۰۰ هستند. ساختمان های بسیار سبک وزن یا بسیار کم ضربه دارای مقادیر EC زیر ۱۵۰ هستند [۴۷].

۴٫ مطالعات مقایسه ای EC و مسائل روش شناختی

این مطالعه شامل تجزیه و تحلیل پروژه های موردی و محاسبات انرژی/کربن تجسم شده با استفاده از ابزارهایی مانند فهرست ICE کربن و انرژی است. [۴۸]و نرم افزار تجاری LCA با یک کلیک برای BREEAM (روش ارزیابی محیطی تأسیسات تحقیقاتی ساختمان) [۴۹]. این به طور گسترده بر اساس سایر مطالعات تحقیقاتی و ارقام EC در مورد کربن تجسم یافته است.

در حالی که چند موضوع روش‌شناختی مورد بررسی قرار می‌گیرد، تاکید می‌شود که رویکرد انتخاب شده ارائه تحلیل‌های ساده‌شده عمدی است. اینها به اندازه کافی قوی هستند تا آنچه را که باید به عنوان یافته های اولیه در موضوعی عمدتا ناشناخته اما مهم تلقی شود، یعنی تأثیرات کربن بسیار قابل توجه آثار سایت و کارهای محوطه سازی پروژه های ساختمانی، ارائه دهند. همانطور که بحث شد، این نیز از اهمیت فزاینده ای برخوردار خواهد بود. بنابراین، نیاز به تحقیقات بیشتر در آینده مورد تاکید قرار گرفته است.

علاوه بر نمونه ای از یک خانه مسکونی حومه شهر، EC دو مطالعه موردی شهری (پروژه های مهندسی بزرگ) محاسبه و با ارقام EC سایر پروژه ها در سراسر جهان مقایسه شد. هدف صریح ارائه یک تصویر کلی و در عین حال اجتناب از بحث مفصل در مورد بسیاری از مسائل روش شناختی است که با تمرکز این مطالعه مرتبط نیستند. مقایسه بین مطالعات مختلف بسیار پیچیده است. مفروضات طول عمر به تنهایی تفاوت زیادی ایجاد می کنند. از منظر پایداری، هنجار معمولاً ۵۰ سال بسیار کوتاه برای ساختمان‌های «پایدار» است و به سختی برای ساخت و سازهای عمومی بزرگ مناسب است. [۵۰,۵۱]. طبقه بندی اجزا و همچنین تخمین EC آنها ممکن است بین مطالعات متفاوت باشد. محاسبات انرژی و انتشار به روش‌شناسی، مفروضات پایگاه داده، عوامل انرژی اولیه و سیستم‌های تامین انرژی وابسته است. به عنوان مثال، سیستم انرژی سوئد نسبت به چین کربن فشرده کمتری دارد. از این رو، مواد ساخته شده در سوئد منجر به ساختمانی با کربن کمتر می شود [۵۲,۵۳]. مجموعه‌ای از مجموعه داده‌های اغلب متناقض وجود دارد. محتویات دسته‌های مواد اغلب در مطالعات به تفصیل توضیح داده نمی‌شود – و همچنین منشأ آنها نیز توضیح داده نمی‌شود. مسائل دیگر شامل ارزش EC پس از استفاده چوب یا مواد دیگر است.

موضوع رویکردها، ابزارهای اندازه گیری و روش های مختلف برای مطالعات LCA و EC به سمت استانداردها و معیارهای سازگارتر پیش می رود. با این حال، یک مسئله خاص در زمینه این مقاله این است که داده‌های ساختمان ممکن است فقط شامل مواد اصلی باشد، در حالی که صورت حساب‌ها (BoQs) اغلب ممکن است واحدهای عملکردی را توصیف کنند و اجزای مواد را تفکیک نکنند. [۳۱,۵۴,۵۵]. به عنوان مثال، عناصر کاملاً EC فشرده مانند اتصالات فنی، آسانسورها، یا سیستم های تهویه ممکن است به عنوان “اقلام” بدون مقادیر مواد یا خرابی عرضه شوند. [۵۶]. این بدان معنی است که مقادیر مادی در اسناد قرارداد و صورت‌حساب به راحتی قابل شناسایی نیستند.

در حالی که توضیح یا هماهنگ کردن این تفاوت ها پیچیده است، یک تصویر کلی از ارقام معمولی EC برای ساخت و سازها و انواع ساختمان های مختلف پدیدار شده است. میز ۱ در بالا نمونه‌های معمولی از ادبیات مختلف از ساختمان‌های بزرگ تا خانه‌های مجزا ارائه شده است. برای اهداف این مقاله پرداختن به این مسائل روش شناختی بسیار پیچیده ضروری نیست. محاسبات در اینجا، عمدتا بر اساس فهرست ICE، شواهد کافی را در مورد ترتیبات بزرگی در مقایسه نقش نسبی کار سایت در مقابل EC مربوط به ساختمان ارائه می دهد.

۵٫ آثار سایت و محوطه سازی

در خصوص EC کارهای سایت به طور خاص، برخی از مسائل به طور خلاصه به شرح زیر است. اولاً، کارهای محوطه سازی اغلب مشمول یک قرارداد جداگانه هستند و بنابراین دارای یک BoQ جداگانه هستند. راهها، آبرسانی، مخابرات و کارهای زهکشی اغلب خدمات شهری هستند که موضوع قراردادهای جداگانه هستند. بخشی از این خدمات که در اینجا به ما مربوط می شود، بخشی است که در محدوده سایت پروژه قرار دارد. همچنین بسیاری از ورودی‌های اولیه قبل از ساخت، مانند پاکسازی سایت، تخریب و آماده‌سازی زیرساخت، یا بازگرداندن سایت براون‌فیلد، وجود دارد که قبل از مرحله طراحی رخ می‌دهد و خارج از جمع‌آوری داده‌های پروژه است. تا به امروز، به نظر می رسد این نوع مداخلات با اثرات EC و سایر اثرات در ارزیابی انرژی/کربن پروژه های ساختمانی لحاظ نشده است.

قابل توجه است، اگرچه تعدادی از پروژه های بزرگ در میز ۱ برخی از پارکینگ های زیرزمینی دارند، هیچ یک از مطالعات کارهای سایت خارجی یا کارهای پارکینگ زیرزمینی را در تحلیل خود مشخص یا تفکیک نکرده است. از منظر مقاله حاضر، نکته قابل توجه این است که پارکینگ زیرزمینی تنها با یک نوع شناسی شهری متراکم کاملاً ضروری است، که نه چندان تصمیمی مرتبط با ساختمان، بلکه یک تصمیم عملکردی یا منطقه بندی در سطح برنامه ریزی شهری است. [۱۷,۵۷]. گونه‌شناسی شهری متراکم یکی از عوامل مؤثر بر EC بالای چنین تحولاتی است.

کارهای محوطه سازی و محوطه سازی بخشی از EC اکثر پروژه های ساختمانی را تشکیل می دهند. EC این کارها اغلب کم است و شامل کارهای خاکی، مزارع و سایر مداخلات “نرم” است. محوطه سازی “سخت” به شکل مسیرها، پله ها، نشیمنگاه ها، سدها، آبچکان های زهکشی و دیوارهای باغ مستلزم EC بیشتر است اما در بیشتر موارد این نیز در مقایسه با EC ساختمان ها بسیار جزئی خواهد بود. استثناها ممکن است شامل آلودگی زدایی عمده سایت های برون فیلد یا سایت های با شیب تند با محوطه سازی سخت و دیوارهای حائل بزرگ و موارد دیگر باشد. [۵۸,۵۹].

از سوی دیگر، کارهای نگهدارنده خارجی بزرگ ممکن است در BoQ ساخت و ساز گنجانده شوند، اگرچه از دیدگاه این مطالعه، بخشی از کارهای سایت هستند و نه ساخت و ساز ساختمان. به طور مشابه، مواردی مانند ستون‌ها و تیرهای RC در یک گاراژ پارکینگ زیرزمینی تقریباً همیشه بخشی از BoQ کلی ساختمان را تشکیل می‌دهند و در آن «پنهان می‌شوند»، به این معنی که فرد باید شناسایی و تفکیک کند که کدام مقادیر مربوط به پایه‌ها و کدام‌ها هستند. مختص خود پارکینگ زیرزمینی است.

یک مطالعه بزرگ و دقیق در پکن به طور خاص به نقش آثار بیرونی می پردازد [۶۰]. این شامل یک توسعه شهری از نوع است که هدف معمولی این مقاله است، که یک توسعه بزرگ با ۷۰۰۰۰ متر است.^۲ مساحت طبقه شامل شش ساختمان تجاری مرتفع است که در یک منطقه محوطه سازی شده قرار گرفته اند، و بنابراین بی شباهت به مورد مطالعه در نینگبو، زیر نیست. این ترکیب ترکیبی از تجزیه و تحلیل فرآیند و ورودی-خروجی و محاسبات دقیق انرژی تجسم یافته را به کار می گیرد. به طور مفید، BoQs شامل مواد، ماشین آلات در محل و نیروی کار است. EC کلی این پروژه تقریباً ۷۰۰ کیلوگرم CO است_۲e/m²– یک رقم نسبتاً سنگین اما معمولی با توجه به بافت چینی، عمدتاً انرژی از سوخت فسیلی. زیرمجموعه‌های آثار سایت مربوطه که تحت عنوان مهندسی شهرداری دسته‌بندی شده‌اند، مهندسی عمران، مهندسی برق شهری، مهندسی آب‌رسانی و زهکشی شهری و مهندسی باغبانی هستند.

در مهندسی عمران شهرداری، نزدیک به ۶۷٪ از EC را سیمان و محصولات بنایی، عمدتاً سنگ فرش ها و کارهای نگهدارنده سخت، و حدود ۲۰٪ فلزات تشکیل می دهند. در مهندسی آبرسانی و زهکشی، حدود ۴۰% فلزات و ۴۰% محصولات سیمانی برای کارهایی مانند زهکشی های سطحی، حفاظت لوله ها، کولورها و غیره است. سیمان / بنایی حدود ۶۳ درصد EC در مهندسی باغبانی سیمان و محصولات بنایی، عمدتاً جاده های دسترسی و سنگفرش های سخت است و تنها ۷ درصد در رده فلزات است. مجموع این کارهای سایت به ۶٫۶٪ از کل EC پروژه می رسد. جدول ۲ از مكان-موقعيت چيني استفاده شد. عوامل انرژی اولیه چینی؛ ساختمان های شهری و مرتفع – بسیار شبیه است.

اگرچه حرفه های محوطه سازی به طور فعال به مسائل مربوط به کربن می پردازند، تمرکز آنها اغلب تنها تا حدی با موضوع این مقاله مطابقت دارد. [۶۱]. نگرانی اصلی این مطالعه برجسته کردن اهمیت کربن تجسم یافته در آثار سایت توسعه شهری متراکم است. در چنین زمینه‌هایی، مساحت و وسعت محوطه‌سازی اطراف ساختمان‌ها در مقایسه با محوطه‌سازی پارک‌ها یا سایر مناطق سبز بزرگ نسبتاً کوچک است. EC در بافت شهری عمدتاً از کارهای مربوط به ساختمان ها، از جمله پارکینگ زیرزمینی، و کارهایی تشکیل می شود که، همانطور که در مطالعه چینی بالا، ممکن است در مجموع به عنوان “مهندسی شهرداری” نامیده شوند – راه ها، تامین آب و برق، زهکشی، و غیره.

ابزارها در حال حاضر کم هستند. همانطور که یک مطالعه مروری اشاره می‌کند، “بسیاری از ابزارهای موجود در بازار در درجه اول به‌جای پروژه‌های منظره، برای محاسبه کربن تجسم یافته ساختمان‌ها هستند.” [۶۱]. با این حال، رویکردهای محوطه سازی شامل جنبه های مفید و ضروری است. یکی نقشی است که پوشش گیاهی، به ویژه درختان، در “تعادل” کربن مجسم پروژه ها در طول زمان دارند. باز هم، بعید است که این یک عامل اصلی EC در یک سایت شهری متراکم با ساختارهای ساختمانی اصلی باشد، اما مطمئناً باید در تجزیه و تحلیل کربن گنجانده شود. ابزار iTree [62] CO را تخمین می زند_۲ جذب درختان و همچنین عوامل مهمی مانند کاهش آب طوفان و حذف آلاینده ها. برای توضیح مختصر این موضوع، یک درخت با اندازه متوسط معمولاً ممکن است حدود ۲۰۰ کیلوگرم CO2 را جدا کند._۲e در سال، که در بیش از ۵۰ سال، به معنای حدود ۱۰۰۰۰ کیلوگرم است، بنابراین تقریباً EC 10-20 متر را جبران می کند.^۲ از یک ساختمان سنگین از این رو، تعداد کمی از درختان در یک سایت ساختمانی معمولی در داخل شهر، بخش قابل توجهی از کل EC پروژه را جبران نمی کنند.

مؤلفه دیگری که ممکن است یک آیتم EC بزرگ در کارهای محوطه سازی، مانند مناطق کمربند سبز یا پروژه های جاده ای باشد، عملیات خاکی است که اغلب شامل مقادیر زیادی در مناطق بسیار بزرگ است. با این حال، در یک پروژه شهری، این از نظر مساحت به خود سایت محدود می شود و ممکن است بیش از حفاری برای فونداسیون ها و فضاهای زیرزمینی نباشد. جنبه دیگری که مطالعات محوطه سازی به درستی در تجزیه و تحلیل زیست محیطی خود گنجانده است، استفاده از آب (هم تجسم یافته و هم عملیاتی) است. [۶۱]. باز هم، این ممکن است یک عامل اصلی در پروژه های بزرگ محوطه سازی باشد، اما نه در بافت های شهری که به آن پرداخته شده است.

بنابراین مطالعات بیشتری مورد نیاز است که آثار مختلف بیرونی و زیرزمینی سایت را که باید از درون صورتحساب‌های مقادیر قراردادهای فرعی مختلف انباشته شوند، متمایز کند. با این حال، حتی با در نظر گرفتن پیچیدگی‌ها و مسائل ذکر شده در بالا، تصویر کلی که در زیر ظاهر می‌شود، در رابطه با نقش حیاتی کار سایت و زیرساخت‌ها در کل EC پروژه‌های ساختمانی، واضح است. برای نتیجه‌گیری این بخش، علی‌رغم تفاوت‌ها در ترکیب‌های انرژی اولیه و روش‌های LCA، تحقیقاتی که EC حاصل از این پایگاه‌های داده را مقایسه می‌کند، گرایش‌های فوق را روشن می‌کند. استثنائات به کنار، ارقام معمولی EC (kgCO₂e/m²) را می توان به طور کلی به صورت زیر خلاصه کرد: ساختمان های بتنی سنگین و فولادی دارای مقادیر EC 600-1000 هستند. ساختمان های با وزن متوسط و کم کربن دارای مقادیر EC حدود ۲۰۰-۵۰۰ هستند. ساختمان های بسیار سبک وزن یا بسیار کم ضربه دارای مقادیر EC زیر ۱۵۰ هستند [۴۷]. این نشانه‌ها مبنای بررسی زیر را از طریق مطالعات موردی ساده از نقشی که آثار سایت و زیرساخت‌های زیرزمینی عمدتاً «دیده‌نشده» در تصویر کل EC بازی می‌کنند، تشکیل می‌دهند.

۶٫ مطالعات موردی

همانطور که در بالا ذکر شد، پیچیدگی های زیادی در محاسبات دخیل است، مانند EC، اما ارقام معمولی EC تا کنون کاملاً واضح هستند. مورد اول یک مثال ساده از یک پروژه مسکونی حومه شهر است. مورد دوم، توسعه ساختمان مسکونی بلندمرتبه در نینگبو، چین، با مناطق وسیع زیرزمینی و کارهای سایت است. سومین مورد آزمایشی بر اساس یک مطالعه مفهومی برای توسعه شهری بزرگ در نینگبو ارائه شده است. این مطالعه به عنوان بخشی از یک برنامه تحقیقاتی EPSRC، انرژی و مسکن گرمسیری کم درآمد انجام شد. [۶۳]، و به منظور تایید یافته های اصلی تحقیق انجام شده است. مهم است که تاکید شود که هدف این مقاله ارائه مطالعات موردی با محاسبات جامع کربن تجسم شده نیست. برآوردهای ارائه شده در زیر عمدا ساده شده است. حتی با پذیرش طیف وسیعی از تنوع که ممکن است از مطالعات دقیق ناشی شود، برای هدف این مطالعه، یعنی ارائه یک دیدگاه مقایسه ای برای نشان دادن اهمیت نسبی کربن تجسم یافته زیرساخت ها و زیرزمینی، در محل، کافی است. کارهای محوطه سازی در پروژه های ساختمانی در مقایسه با خود ساختمان ها.

۶٫۱٫ EC: مثال مسکونی

اگرچه EC بالا در کارهای سایت در بافت های شهری تمرکز اصلی ما بود، مثال زیر نشان می دهد که همین ملاحظات حتی می تواند در مناطق حومه شهر نیز اعمال شود.شکل ۲). این نکته قابل تامل است، نه تنها به این دلیل که بسیاری از ساختمان‌هایی که از نظر EC و OC به عنوان پیشرفته‌ترین ساختمان‌ها شناخته می‌شوند، خانه‌های مجردی و دیگر ساختمان‌های کاملاً کوچک هستند، اما اطلاعاتی در مورد تأثیر آثار یا زیرساخت‌های سایت در نظر نمی‌گیرند یا ارائه نمی‌دهند. ، که با این وجود جزء لاینفک یک پروژه هستند. در اینجا، یک ویلای حومه ای معمولی با استاندارد متوسط ۲۵۰ متری است^۲ در زمینی به مساحت ۸۰۰ متر در نظر گرفته شد^۲ (جدول ۲). برای EC خود ساختمان، دو سناریو در نظر گرفته شد: اول، یک رقم معمولی EC مسکونی متوسط تا بالا ۴۵۰ کیلوگرم CO.₂e/m²و ثانیاً، رقم “کم کربن” از نوع ۲۳۰ کیلوگرم CO₂e/m². اینها را می توان با ارقامی مانند ارقام RICS مقایسه کرد میز ۱. برای کارهای سایت، EC یک دیوار محیطی آجری به ارتفاع ۱٫۷ متر از سطح زمین، به ضخامت ۱۰ سانتی‌متر با ستون‌های ۲۰ سانتی‌متری در فواصل یک متری، به‌علاوه یک مساحت راهروی معمولی ۵۰ متری^۲ محاسبه شد. سایر محوطه سازی های سخت و کارهای سایت مقدار کمی EC اضافه می کنند اما در اینجا صفر فرض می شود. ارقام EC از انجمن ملی بنایی بتن (NCMA)، ۲۰۰۸ است [۶۴].

اگرچه جایگزین‌هایی مانند نرده‌های چوبی یا سیمی EC بسیار پایین‌تری دارند، این مثال برای مناطق حومه‌ای نسبتاً مرفه در سراسر جهان غیر معمول نیست. از این رو، با توجه به یک خانه نسبتاً غیر معمول “سنگین EC” یا سایر ساختمان های کوچک، کارهای سایت ممکن است به کمتر از ۲۰٪ از کل برسد. اما با توجه به رویه آتی خانه‌های «بسیار کم EC» کمتر از ۲۰۰ کیلوگرم CO₂e، کارهای سایت می تواند بیش از یک سوم کل تأثیر EC چنین پروژه هایی را شامل شود. این موضوع به طراحان و صاحبان ساختمان‌های آینده فکر می‌کند.

۶٫۲٫ EC: مورد شهری

توسعه شهری انتخاب شده در نینگبو شامل حدود ۲۵۰۰ آپارتمان (شکل ۳). دارای ۱۰ بلوک برج ۲۳ تا ۳۰ طبقه است که در مناطق محوطه سازی شده قرار دارند. علاوه بر این، محیطی از ساختمان های پایین تر، عمدتا تجاری وجود دارد. تراکم شهری یا نسبت مساحت کف (FAR)، کل مساحت طبقه تقسیم بر مساحت سایت، حدود ۲٫۶ است. این تراکم سه برابر تراکم حومه‌های مسکونی معمولی است، دو برابر تراکم خانه‌های شهری کم‌مرتبه، اما مشابه یا کمتر از تراکم شهرهای سنتی اروپایی است که بلوک‌های شهری کم‌تراکم ۴ تا ۸ طبقه دارند، جایی که FAR می‌تواند از آن فراتر رود. ۴٫۰ [۶۵]. جالب توجه است، همانطور که قبلاً بحث شد، این بدان معناست که ساختمان های بلند لزوماً تراکم جمعیت بالاتری را ارائه نمی دهند. [۱۷]. با این حال، پیامدهای زیرساختی قابل توجه است.

پوشش سطح (SC) بلوک Ningbo زیر ۲۰٪ است، به این معنی که ۸۰٪ از سایت بر روی – حداقل، نه در بالای زمین – ساخته نشده است. اما تقریباً تمام این مکان‌ها در حقیقت توسط سازه‌های زیرزمینی اشغال شده‌اند. همانطور که در بالا ذکر شد، مناطق سبز ظاهراً بزرگ در واقع همه بالای عرشه های بتنی ضخیم هستند. یک نیاز معمولی برای یک پارکینگ در هر خانه در بسیاری از کشورها است [۶۶]. در این مورد، مساحت پارکینگ زیرزمینی حاصل تقریباً با مساحت کل سایت برابر است.

بسیاری از کارها و زیرساخت های دیگر سایت شامل پلچک ها، زهکشی ها، راه های دسترسی، کارهای آب، برق و فاضلاب، روشنایی، راه پله ها به زیرزمین ها، مسیرها، دیوارکشی ها و دیگر محوطه سازی های سخت است. ساختمان ها همگی عظیم هستند و عمدتاً از بتن مسلح ساخته شده اند. رقم واقعی EC احتمالا بالاتر از ۷۵۰ کیلوگرم CO است_۲e/m² به طور محافظه کارانه توسط ما برآورد شده است. عرشه باربر که محوطه سازی را حمل می کند به طور قابل توجهی ضخیم تر از عرشه های مسکونی است. گاراژ زیرزمینی برای ۲۵۰۰ وسیله نقلیه دارای ستون ها و تیرهای ضخیم و همچنین دیوارهای جداکننده ضد آب و دیوارهای محیطی است. تقریباً تمام سایت را پوشش می دهد و در مجموع بیش از ۳۰۰۰۰ متر را شامل می شود^۳ از بتن مسلح

جدول ۳ و شکل ۴ در زیر یک برآورد مقایسه ای ساده از EC این پروژه ارائه می شود. برای ساختمان‌های بالای زمین (و از جمله پایه‌ها)، مجدداً سناریوهای موردی EC بالا و پایین در نظر گرفته شد. در خط با میز ۱ در بالا، این موارد به شرح زیر است: بالا = ۷۵۰ کیلوگرم CO₂e/m² و کم = ۳۵۰ کیلوگرم CO₂e/m². رقم ۶ درصد برای کارهای محوطه بیرونی بر اساس مطالعه یک توسعه شهری مشابه در پکن است که در بالا توضیح داده شد. [۶۰]، که در آن این کارهای خارجی با هم ۶٫۶٪ از کل EC پروژه را تشکیل می دهند.

موارد فوق نشان می‌دهد که در شرایط فعلی و شیوه‌های ساخت‌وساز، در توسعه‌های ساختمانی شهری بزرگ و کربن‌بر مشابه، زیرساخت‌ها و کارهای سایت – همه بخش‌هایی که «ساختمان‌ها» نیستند – ممکن است ۱۵ تا ۲۰٪ از کل تجسم‌شده را تشکیل دهند. کربن چنین پروژه هایی با توجه به ساختمان‌های کم کربن بالای سطح زمین در آینده حتی با استاندارد EC نسبتاً پایین، مانند ۳۰۰ کیلوگرم CO₂e/m²پارکینگ و زیرساخت‌ها می‌توانند بیش از یک سوم کل EC در این نوع توسعه شهری و در واقع حتی بیشتر از آن در مورد ساختمان‌های پیشرفته کم کربن باشد.

۶٫۳٫ مورد شهری EC – مطالعه پروژه

نمونه دیگری مورد مطالعه قرار گرفت. این طرح پیشنهادی ترکیبی از ساختمان‌های مسکونی بلندمرتبه و کم تراکم در نینگبو، در یک سایت بزرگ در کنار رودخانه و رو به توسعه است (شکل ۵) [۱۸]. اهداف این پیشنهاد مربوط به موضوع این مقاله و نشان دادن برخی از مزایای نوع شناسی کم چگالی بود. اینها ارزش یک یادداشت مختصر را دارند: راه حل کم تراکم همه آپارتمان ها را قادر می سازد تا رو به خورشید باشند، همه آپارتمان ها به خوبی نور روز داشته باشند و همه به طور طبیعی دارای تهویه متقابل باشند، با طراحی خورشیدی غیرفعال و فعال، مواد EC کم، و در نهایت، فضای پارک کافی در زیر ساختمان ها؛ از این رو، هیچ تاثیر EC سازه‌های زیرزمینی که در بخش‌های بزرگی از سایت گسترش می‌یابند وجود ندارد. بخش مرتفع پیشنهادی تا حدودی شبیه بلوک موجود شهر نینگبو است که در بالا تحلیل شد. داده‌های مورد ۳ فقط برای مقاصد مقایسه‌ای برای تأیید/تثبیت یافته‌های مورد اصلی ما مورد مطالعه قرار گرفتند و بنابراین به تفصیل ارائه نشده‌اند. داده ها تصویر EC کل مشابهی را نشان داد. در این مورد، ساختمان های روی زمین، با این حال، از طرحی با EC بسیار پایین تر، حدود ۳۵۰ کیلوگرم CO استفاده کردند._۲e/m²از جمله بتن های کم کربن، حداقل استفاده از پلیمرهای مصنوعی، و پارتیشن های داخلی سبک وزن از جمله ویژگی های دیگر با انرژی و کربن کمتر. همانطور که در بالا پیشنهاد شد، این حرکت به سمت ساختمان‌های کم‌تأثیر منجر به بزرگ‌تر شدن سهم کارگاه در EC کلی می‌شود: در این مورد، بیش از ۲۸٪ از کل بخش بلندمرتبه پروژه. بنابراین، این مطالعه طراحی به طور کلی تمایلات فوق را تأیید کرد.

۷٫ بحث

تمرکز بر EC کارها و زیرساخت های سایت، و به ویژه، هرچند نه منحصر به فرد، در بافت های شهر بوده است. یافته ها نشان می دهد که این امر از اهمیت بسیار قابل توجهی (و رو به رشد) برخوردار است. این زاویه ای را ارائه می دهد که تا به امروز کمی روی آن متمرکز شده است و به تحقیق و تجزیه و تحلیل بیشتری به عنوان کلیدی برای ساخت و ساز پایدارتر نیاز دارد. همچنین برخی ملاحظات گسترده تر جالب وجود دارد که شایسته توجه است. کربن به طور طبیعی تنها یکی از ملاحظات طراحی پایدار، در کنار جنبه های اقتصادی و اجتماعی به همان اندازه مهم است. بنابراین به اختصار به برخی از مسائل و مفاهیم فوق برای طراحی، ساخت و ساز و برنامه ریزی شهری اشاره خواهیم کرد.

۷٫۱٫ مفاهیم برنامه ریزی: مسئله تراکم

یک هدف گسترده از شکل شهری پایدار، زندگی و کار بدون ماشین، با تراکم بالا در شهرهای قابل پیاده‌روی است. پراکندگی شدید حومه شهر و تراکم بسیار کم آشکارا در استفاده از منابع از بسیاری جهات، هرچند نه همه، ناکارآمد است. اما تراکم جمعیت بالا، همانطور که در واحد مسکونی در هکتار (dph) یا نسبت سطح زمین (FAR) اندازه‌گیری می‌شود، می‌تواند با گونه‌شناسی نسبتاً کم ارتفاع به دست آید. [۶۵,۶۷]. افزایش چگالی همچنین مستلزم افزایش پیچیدگی فنی است. پیامد این مطالعه این است که زیرساخت‌ها و کارهای زیرزمینی در گونه‌شناسی شهرهای متراکم مرتفع ممکن است منجر به ردپای کربن به میزان قابل توجهی نسبت به سکونتگاه‌های کم‌تراکم شود. پارکینگ سطحی به طور خاص نسبت به پارکینگ زیرزمینی، هم از نظر کربن و هم از نظر هزینه، تقاضای بسیار کمتری دارد. و ساختمان های بسیار بلند نشان داده شده است که به طور کلی انرژی بیشتری نیاز دارند [۱۶,۶۸,۶۹]. همانطور که در بحث های گسترده تر در مورد تراکم و پایداری (نگاه کنید به [۱۸]یک نوع «بهینه» از تراکم شهری ممکن است جایی در وسط باشد. همه عوامل در نظر گرفته شده، ممکن است برای EC/OC نیز اعمال شود. این مقاله فقط EC را در مرزهای یک سایت پروژه در نظر گرفته است. درک کامل‌تر از نقش EC باید چشم‌انداز وسیع‌تری داشته باشد، از جمله راه‌ها و سازه‌های تحرک، تونل‌ها، پل‌ها، زیرساخت‌ها و فضاهای عمومی، آثار نگهدارنده و سایر اجزای یک منطقه شهری کلی.

۷٫۲٫ مواد

در حالی که این مطالعه بر روی کربن متمرکز شده است، همانطور که اشاره شد، مفاهیم به طور گسترده برای انرژی تجسم شده مشابه هستند. انرژی تجسم یافته ممکن است به طرق مختلف کاهش یابد، به ویژه با جایگزینی با مواد کم انرژی. با این حال، کاهش تأثیر کربن ناشی از کار در سایت، به ویژه کارهای سنگین شهری و پارکینگ زیرزمینی، دشوارتر خواهد بود. همانطور که در بالا ذکر شد، سیمان ها به ویژه در مورد انتشار انرژی و آب و هوا مشکل ساز هستند. سیمان مدت‌هاست که حداقل ۵ درصد از کل انتشارات آب و هوایی جهانی را تشکیل می‌دهد [۷۰]; پیشرفت‌هایی به سمت سیمان کم کربن در حال انجام است، اما همچنان بخش بزرگی از پروژه‌های ساختمانی EC را تشکیل می‌دهند. دیگر جزء اصلی EC در ساخت و ساز، فلزات، عمدتاً فولاد، و همچنین آلومینیوم، روی، مس و چند مورد دیگر است. اثرات زیست محیطی اینها هم از طریق افزایش کارایی و هم از طریق افزایش بازیافت دائماً در حال بهبود است. تولید مبتنی بر انرژی های تجدیدپذیر راه اصلی دیگر برای کاهش تأثیرات بخش ساخت و ساز است. با این حال، در شرایط نسبی، نسبت EC در کارهای سایت ممکن است کمی تغییر کند اگر هر دو ساختمان و کار سایت از پیشرفت های فنی مشابهی استفاده کنند. بهبود ویژگی‌های انرژی و انتشار مواد لزوماً از آلودگی یا سایر تأثیرات بر تنوع زیستی، منابع آب، جریان‌های زباله یا دیگر نگرانی‌های سیاره‌ای نمی‌کاهد.

در زمینه مواد، یک مورد خاص، پلیمرهای مصنوعی (پلاستیک) است که در ساخت و ساز نیز بسیار گسترده، مشتق شده از سوخت های فسیلی و با تاثیرات زیاد است. بسیاری از اینها احتمالاً در طی یک نسل با پلاستیک های زیستی مشتق شده از مواد گیاهی جایگزین می شوند – بخشی که به سرعت در حال گسترش است و EC بسیار کاهش یافته را ارائه می دهد. [۷۱]. مواد از این نوع همچنین می توانند کاربردهای بالقوه زیادی هم در ساختمان ها و هم در کارها و زیرساخت های سایت پیدا کنند، از جمله سنگ فرش نفوذ پذیر، لوله کشی، و عناصر محوطه سازی سخت.شکل ۶).

۷٫۳٫ ملاحظات چرخه حیات

این مطالعه کل چرخه عمر ساخت و ساز را در نظر می گیرد. در این راستا زیرساخت های پیچیده شهری از نظر EC دارای معایبی هستند [۱۶]. اولاً، اثرات کربن حمل و نقل مواد و ساخت و ساز در محل، اگرچه دو مورد نسبتاً جزئی در تعادل LCA هستند، اما در مورد مواد سنگین مانند بتن و فولاد نیز بیشتر است. EC مکرر برای تعمیر و نگهداری مداوم در بافت های پیچیده شهری دشوارتر است، حداقل به دلیل دسترسی دشوار (به عنوان مثال، بلندمرتبه، زیرزمینی و/یا چند لایه)، تعمیرات، ارتقاء، جایگزینی و نگهداری در طول عمر آنها. ضایعات انباشته مرتبط مسئله دیگری است: “در طول عمر بسیار طولانی، نشان داده شده است که این زباله از جریان زباله ناشی از تخریب ساده فراتر رفته است.” [۷۲]. در نهایت، اثرات EC پس از استفاده زیرساخت‌های پیچیده شهری می‌تواند به دلیل تخریب و بازیافت پیچیده یا دفع کامپوزیت، مواد آلاینده و اجزای فنی زیاد باشد. همچنین ممکن است کاملاً انرژی بر باشد. و در حالی که حرکت به سمت اقتصاد دایره ای مثبت است، بازیافت بسیاری از تأثیرات توان عملیاتی بالا را در یک اقتصاد کلی از منابع حذف نمی کند. به عنوان مثال، ممکن است ذکر شود که بازیافت بتن ها، مانند استفاده به عنوان سنگدانه در مخلوط های جدید، می تواند انرژی بیشتری نسبت به تولید سنگدانه های تازه نیاز داشته باشد. همین امر در مورد بازیافت گچ تخته نیز صدق می کند [۷۳].

EC مواد در حال تکامل است. هم فولاد بازیافتی و هم سیمان کم کربن باعث کاهش قابل ملاحظه EC می شوند. با این حال، این به احتمال زیاد اهمیت نسبی آنها را در EC کلی ساخت و ساز تغییر نمی دهد. اولاً، به این دلیل که EC سایر مصالح ساختمانی نیز بهبود می یابد، به این معنی که از نقطه نظر این دیدگاه مقایسه ای، نسبت فولاد و سیمان در EC ساختمان ممکن است تا حد زیادی ثابت بماند. و ثانیاً، در بسیاری از نقاط جهان، تولید فولاد و سیمان هنوز به شدت کربن‌بر است و برای دهه‌های آینده، حتی بیشتر در مورد اقتصادهای ضعیف یا درگیری‌ها، که انتقال انرژی از سوخت‌های فسیلی را به تأخیر می‌اندازد، ادامه خواهد داشت. . بنابراین سیمان و فولاد در بازه زمانی مرتبط با اهداف انتشار آب و هوا همچنان به عنوان موارد کلیدی باقی خواهند ماند. این ملاحظات تمایل دارند تا اهمیت EC کارها و زیرساخت های سایت را تأیید کنند.

۷٫۴٫ زمینه های اقلیمی

در نهایت، این مطالعات منجر به اشاره به یک نکته جالب در خصوص اهمیت نسبی آثار و زیرساخت های سایت در اقلیم های مختلف شد. از آنجایی که گرمایش و سرمایش فضا به ورودی های انرژی مشابهی نیاز دارد، در آب و هوای گرم، OC کاملاً شبیه به OC آب و هوای سرد است. در هر دو مورد، اثرات عملیاتی در ساختمان‌های آینده کاهش می‌یابد. این امر به طور کلی اهمیت رو به رشد تأثیرات تجسم یافته را تأیید می کند، اما در مقابل، تصویر گسترده تر از آثار سایت بسته به زمینه آب و هوایی به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود:

در آب و هوای گرم-خشک و سرد، که به سمت ساخت و ساز عظیم تر تمایل دارند، EC کارگاه به طور کلی بخش کوچک تری از EC کلی را نشان می دهد.
در آب و هوای گرم و مرطوب، جایی که ساختمان ها اغلب سبک وزن هستند، EC ساختمان ها کمتر است. بنابراین، EC کارهای سایت از اهمیت نسبی بیشتری برخوردار است.
در آب و هوای معتدل که اصلاً نیاز چندانی به گرمایش یا سرمایش فضا وجود ندارد، از آنجایی که OC بسیار پایین‌تر است، EC ساختمان‌ها و کارگاه‌ها عامل مهم‌تری است.
و در نهایت، کار سایت و زیرساخت در سکونتگاه های کم تراکم و روستایی، چه در آب و هوای گرم یا سرد، به عنوان یک قاعده کلی می تواند ساده تر باشد و به EC کمتری دست یابد.

۸٫ به سوی راه حل ها

اگرچه تمرکز توجه به یک “مشکل” که به ندرت مورد تحقیق قرار گرفته است، نه راه حل ها بوده است، این مطالعه در راه حل های طراحی نیز مشغول است. بنابراین، یک بخش بسیار مختصر که برخی از نکات کلیدی به سمت راه حل ها را مشخص می کند در اینجا اضافه شده است. در انجام این کار، این بخش آنها را به چهار حوزه مشخص طراحی شهری، مصالح، چرخه زندگی و بافت اقلیمی مرتبط می‌کند، بنابراین چهار حوزه ذکر شده در بالا را دنبال می‌کند.

۸٫۱٫ طراحی شهری

در سطح طراحی شهری، کاهش تأثیر EC آثار سایت، محوطه سازی و زیرساخت ها ممکن است به طور خلاصه به روش های زیر مورد توجه قرار گیرد. اولاً، در صورت امکان، مکان‌هایی باید برای توسعه شهری در مناطقی انتخاب شوند که تقاضای کمتری برای زیرساخت‌ها دارند، به عنوان مثال، مناطقی که صخره‌ای یا پرآب نیستند. ثانیاً، برخی از طرح‌بندی‌های طرح (خطی، شعاعی، خوشه‌ای…) قطعاً تأثیر کمتری نسبت به سایرین خواهند داشت، و چیدمان‌های شهری فشرده‌تر به طور کلی صرفه‌جویی در مقیاس را ارائه می‌دهند – اگرچه نگهداری از چنین زیرساخت‌های درون شهری سخت‌تر از تراکم کم است. گونه شناسی ها ثالثاً، گزینه های طراحی در رابطه با مداخلات گسترده یا کاهش یافته سایت، و همچنین محوطه سازی نرم در مقابل سخت وجود دارد. چهارم، در نهایت، مسئله کلیدی (از جمله بسیاری از دلایل دیگر مانند مصرف سوخت و صدا) کاهش نیاز به زیرساخت‌های گسترده جاده‌ای و پارکینگ زیرزمینی است. این امر در حالت ایده‌آل باید با شکل‌دهی به شهرها با طرح‌بندی‌های منطقه‌بندی مختلط، کاهش نیازهای رفت‌وآمد و حمل‌ونقل عمومی مؤثر، در نتیجه کاهش تمام ساختارهای جاده‌ها، و با استفاده از همه ابزارهای ممکن برای کاهش حجم عظیم وسایل نقلیه در شهر آینده باشد. و در نهایت، گونه‌شناسی استقرار با تراکم کم این مزیت ذاتی را ارائه می‌کند که زیرساخت‌ها می‌توانند ساده‌تر و آسان‌تر برای نگهداری در دسترس باشند، و پارکینگ زیرزمینی تا حد زیادی غیر ضروری است. این یک استدلال مهم در مقابل پارادایم شهر فشرده است که اغلب به عنوان ارائه بهترین “پایداری” ذکر می شود.

۸٫۲٫ مواد

همانطور که اشاره شد، زیرساخت ها عمدتاً در مواد کربن فشرده بتن و فولاد هستند. در حالی که هر دوی اینها کمتر کربن فشرده می شوند، همانطور که اشاره شد، بعید است که نسبت EC کار سایت را به طور کلی کاهش دهد، زیرا پیشرفت یکسانی در مصالح ساختمانی بالای زمین (اگر نه بیشتر، از بتن و فولاد) رخ خواهد داد. راحت تر می توان جایگزین کرد). با این حال، فرصت های آشکاری برای بهبود وجود دارد. به عنوان مثال، فولاد، در حالی که کربن فشرده است، مزیت بازیافت را ارائه می دهد – با این فرض که سازه های فولادی می توانند از مقادیر زیادی گچ تخته یا سایر پوشش های ضد حریق جلوگیری کنند. بتن ها برخی از کاربردهای بازیافت اما محدود را ارائه می دهند. پلیمرها ممکن است مزایایی مانند مجرا، لوله کشی، پوشش های پارکینگ سطحی نفوذپذیر و حتی برای عناصر ساختاری داشته باشند. مفاهیمی برای پارک زیرزمینی در چوب وجود داشته است. همچنین فرصت هایی برای کاهش استفاده از مصالح با ادغام بهتر خدمات ساختمان مانند آب، برق، فاضلاب و فناوری اطلاعات وجود دارد که اغلب به طور جداگانه ساخته می شوند. با این حال، این نوع هماهنگی خدمات شهری اغلب دست نیافتنی است.

۸٫۳٫ چرخه زندگی

که در بخش ۷٫۳ در بالا، موانع پیشرفت در این زمینه ذکر شد. فرصت‌هایی در تمام مراحل چرخه زندگی وجود دارد، و این فرصت‌ها در تحقیقات و عمل مستمر پدیدار می‌شوند. مطمئناً می توان با اجتناب از حمل و نقل طولانی مدت مواد سنگین و ساخت و ساز کارآمدتر مانند پیش ساخته، تأثیرات چرخه زندگی را کاهش داد. این دو مورد چرخه عمر نسبتاً جزئی اما قابل توجه هستند، و همانطور که اشاره شد، سهم نسبی آنها افزایش می یابد زیرا تولید مواد به طور خاص به شدت کربن فشرده (یا به طرق دیگر آلاینده) می شود. همچنین اشاره شده است که مرحله پس از استفاده نیاز به بررسی بیشتری دارد. دو فرصت دیگر مرتبط با چرخه عمر در حال طراحی برای طول عمر بیشتر و حرکت به سمت توان دایره ای بیشتر مواد در اقتصاد هستند.

۸٫۴٫ زمینه اقلیمی

به روشی ساده، چهار مورد عمومی در بخش ۷٫۴ مورد توجه قرار گرفتند. در آب و هوای گرم و خشک و سرد و همچنین در آب و هوای معتدل، تمام ملاحظات فوق اعمال می شود. علاوه بر این، در زمینه‌های گرم و مرطوب، یک فرصت خاص در راه‌حل‌هایی است که از مواد سبک‌تر استفاده می‌کنند. ملاحظات اقلیمی نیز به شکل شهری مربوط می شود. به عنوان مثال، تراکم بالا ممکن است مانع از تهویه موثر شهری برای خنک کردن شهر در آب و هوای گرم شود، اما اثر مثبت و معکوس آن مانع از بادهای سرد در آب و هوای سرد است. به طور مشابه، تراکم بالا به طور کلی باعث تشدید اثرات جزیره گرمایی در شهرهای با آب و هوای گرم می شود.

منبع:
۱- shahrsaz.ir , علوم شهری | متن کامل رایگان
,۲۰۲۴-۰۶-۲۸ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2413-8851/8/3/76