تقنيات البناء المستقبلية

Susan Pinkwater, William Chernicoff, Karen Tamley, Eileen Iannone

توجد الأنظمة الحضرية لخدمة جميع السكان، ويشمل ذلك العدد المتزايد من الأشخاص الذين يواجهون تحديات في الحركة.

تحدد قرارات البنية التحتية والاستثمارات اليوم المسار الحالي، وكذلك القيود، لعقود قادمة. في هذه اللحظة الحرجة، يجب على المدن الاستثمار بشكل شامل لتلبية احتياجات اليوم مع تمكين الأنظمة المستقبلية من تلبية معايير الاستدامة وسهولة الوصول المتزايدة.

في جميع أنحاء العالم، يُخطط لإنفاق رأسمالي قياسي لتجديد البنية التحتية الحضرية، حيث من المتوقع أن يصل الاستثمار إلى أكثر من 130 تريليون دولار بحلول عام 2027. يعتمد التركيز بشكل أساسي على إزالة الكربون، لكنه غالبًا ما يغفل الجانب الحاسم المتمثل في سهولة الوصول والسكان القادمين الذين سيحتاجونها.

جعل المدن ميسرة الوصول لجميع المواطنين

نحتاج إلى تغيير طريقة تفكيرنا وتخطيطنا لمدننا أو دفع تكلفة أعلى لتعديلها لتكون ميسرة الوصول في وقت لاحق. لتجنب أخطاء الماضي، يجب على المدن القيام باستثمارات تلبي معايير الاستدامة وسهولة الوصول.

وبذلك، ستلبي المدن احتياجات المواطنين اليوم وتصمم بشكل متعمد للأجيال القادمة.

باعتبارهم أكبر أقلية عالمية، يشكل الأشخاص ذوو الإعاقة نسبة كبيرة من السكان، حيث يمثلون 16% من سكان العالم، أو 1.3 مليار شخص.

علاوة على ذلك، من المتوقع أن ينمو عدد السكان المسنين بشكل كبير في العقود القادمة، من مليار شخص متوقع بحلول عام 2030 إلى 1.6 مليار شخص متوقع بحلول عام 2050، مما سيشكل 17% من السكان العالميين المتوقعين.

يواجه الأشخاص ذوو الإعاقة وكبار السن معدلات أعلى من تحديات الحركة، مثل: المشي، والتوازن، والرؤية، والفهم الإدراكي، وقوة الجسم المنخفضة. غالبًا ما أهمل تصميم المناطق الحضرية، خاصة المدن القديمة وأنظمة النقل فيها، احتياجات هذه الفئات.

الاستثمار في حلول مبتكرة لسهولة الوصول

بينما تتمتع ثلث محطات مترو لندن فقط بإمكانية الوصول للكراسي المتحركة بسبب تكلفة تعديل البنية التحتية القديمة، يمكن للمدن أن تبدأ في معالجة هذه القيود جزئيًا من خلال الاستثمار في التكنولوجيا واتباع نهج تصميم أفضل يزيل الحواجز أمام الحركة ويعزز قدرات الأفراد على التنقل.

في الواقع، قدم خط إليزابيث الجديد التزامًا كبيرًا بتوفير المساعدة لجميع الركاب. كما ذكرت هيئة النقل في لندن في ورقة سياستها المتعلقة بالسفر: “نفهم أهمية سهولة الوصول عند السفر على وسائل النقل العام ونقدر الاستقلالية والتنقل التي يمكن أن توفرها للعملاء المسنين وذوي الإعاقة”.

وفي مدينة لوزان السويسرية، تم بناء محطات المترو بعلامات لمسية على الأرضيات، وطباعة برايل على الدرابزين، وإشارات فيديو وصوت، بالإضافة إلى إمكانية الوصول الكاملة لمستخدمي الكراسي المتحركة والمشاة. لقد اعتمدت المدينة بأكملها نهج تصميم عالمي مثير للإعجاب، ولكن باعتبارها مدينة ذات ثراء نسبي، يمكن أن تكون نموذجًا مثاليًا ولكن ليس بعد متطلبًا.

يتم تحقيق تقدم ملموس في إزالة حواجز التنقل غالبًا من خلال الابتكار، بدءًا من مشاريع تجريبية للمركبات ذاتية القيادة وصولًا إلى جمع البيانات المفتوحة والأدوات المالية المبتكرة.

مع تدفق تمويل قياسي للبنية التحتية وزيادة التركيز العالمي على التكنولوجيا المساعدة، الآن هو الوقت المناسب للمدن لدمج التقنيات التي تركز على تحسين التنقل مباشرة في البيئة المبنية.

يؤكد تقرير Forbes “الإعاقة هي محرك التغيير لعام 2023 وما بعده”، الإمكانات غير المستغلة لهذا السوق.

يُفهم سوق المستهلكين للمنتجات الميسرة بشكل خاطئ على أنه “سوق متخصص”. مع دخل قابل للإنفاق يزيد على 8 تريليونات دولار، يمثل مجتمع الإعاقة سوقًا بحجم الولايات المتحدة والبرازيل وباكستان وإندونيسيا مجتمعة، مما يجعله سوقًا أكبر من الصين.

وفقًا لشركة Custom Markets Insights، فإن السوق العالمي للتكنولوجيا المساعدة لذوي الإعاقة وكبار السن تقدر قيمتها بـ66.84 مليار دولار، مع معدل نمو سنوي قدره 7.26%.

هذا السوق مرشح للنمو مع استمرار التغيرات في التركيبة السكانية العالمية. يمكن للمدن أن تدفع الزخم إلى الأمام من خلال الاستثمار بشكل استراتيجي في التقنيات التي ستخدم السكان في المستقبل والتعاقد حصريًا مع الشركات التي تعتبر سهولة الوصول معيارًا قياسيًا.

يمكن للبلديات والجهات الخاصة تسريع معدل الابتكار من خلال ضمان أن تكون سهولة الوصول محورًا رئيسيًا في معايير استثماراتها.

البنية التحتية الخالية من الحواجز تتطلب معايير تشغيل عالية

تصبح البنية التحتية الميسرة الوصول غير ميسرة بسرعة إذا لم تتم صيانتها أو دمجها بشكل جيد. مثلما هو حال الأشخاص الذين تخدمهم، تكون المدن في حالة تغير مستمر. عادةً ما تُنفذ عمليات وصيانة البنية التحتية في المدن بواسطة مزيج من الوكالات الحكومية المنفصلة عن تلك التي تمولها أو تصممها أو تبنيها.

في الولايات المتحدة، يعد الحفاظ على تلك الميزات، بحيث تظل قابلة للاستخدام، جزءًا أساسيًا من الامتثال لقانون الأميركيين ذوي الإعاقة. وتنفق الشركات الأموال لإزالة الحواجز، وتحتاج الشركات إلى حماية هذا الاستثمار.

البنية التحتية الخالية من الحواجز والقابلة للاستخدام لا تتطلب تصميمًا دقيقًا فحسب، بل تتطلب أيضًا معايير تشغيل عالية. التركيز على الصيانة والتشغيل أمر حيوي، حيث يمكن أن تكون الاضطرابات لها تأثيرات شديدة على المقيمين من ذوي الإعاقة وكبار السن.

افترض أن نقطة دخول ميسرة الوصول إلى المترو تحت الإنشاء. في هذه الحالة، قد يحتاج مستخدم الكرسي المتحرك إلى السفر لمسافات كبيرة، غالبًا عبر طرق غير مجربة، للعثور على الفرصة التالية للصعود.

تعد معايير التشغيل العالية، بما في ذلك التوجيه المبسط، ونقاط الوصول المتعددة، وقنوات الاتصال، وشبكات الأمان، والإصلاحات السريعة، ضرورية للحفاظ على سلامة البنية التحتية الميسرة الوصول.

السياسات واللوائح بحاجة إلى تحديث

غالبًا ما يتجاهل مفهوم “المدن الذكية”، الذي يُروج له كقمة الابتكار الحضري، الأشخاص ذوي الإعاقة وكبار السن، مما يتركهم خارج عمليات التصميم والتخطيط والشراء والتنفيذ.

السياسات واللوائح تملي تصميم البنية التحتية. ويجب أن تتطور هذه العمليات التصميمية لتعطي الأولوية لمعايير سهولة الوصول والمرونة. ومع ذلك، يعمل مستشارو سهولة الوصول غالبًا في نهاية العملية، مما يجعل التعديلات غير فعالة ومكلفة.

تُعقّد مسألة إمكانية الوصول أكثر بسبب استخدام المستشارين لإرشادات مميزة أو مخصصة، مما يجعل من الصعب وضع معيار وطني أو دولي موحد. ولمواجهة هذا التحدي، يمكن أن يساعد وضع إرشادات موحّدة لإمكانية الوصول، وكذلك إدخال مسارات تعليمية في تسهيل دمج مبادئ التصميم الشامل.

في هذه الأثناء، بينما نصمم ونبني مدنًا ميسرة الوصول، هناك العديد من المبادرات والتطبيقات مثل OpenSidewalks التي تعتمد على المصادر الجماعية لرسم خرائط المدن الحالية وتقديم معلومات مفصلة للأشخاص الذين يواجهون تحديات بدنية متنوعة حول الشوارع الميسرة الوصول، ومحطات المترو، والفنادق، وغيرها.

يمكن تحميل المدن مستوى أعلى من المساءلة عند تصميم أنظمة البنية التحتية من خلال عملية مراجعة وشهادة لمهندسي سهولة الوصول التي ستوفر ختمًا رسميًا عند تلبية الخطط للمعايير الموحدة.

لبناء مدن مرنة وميسرة الوصول، نحتاج أيضًا إلى:
• الاستثمار في وسائل النقل المتكاملة متعددة الوسائط مع مراعاة جميع المستخدمين النهائيين.
• دمج مبادئ التصميم الشامل في خطط التطوير من البداية.
• إشراك الأشخاص ذوي الإعاقة وكبار السن في عملية التخطيط كجزء من فريق تصميم تكاملي.
• دمج سهولة الوصول في تقنيات المدن الذكية وإرشادات التصميم ومعايير الشراء وتعديلات البنية التحتية.

تصميم وبناء مدن ميسرة الوصول ليس فقط أمرًا جيدًا يجب فعله حيث سيستفيد منه الجميع، بل بدونه، وبناءً على التركيبة السكانية المتوقعة، سنواجه أزمة عالمية.

التخطيط الآن، مع إشراك فرق متنوعة وذات معرفة، سيوفر تريليونات الدولارات في التعديلات المستقبلية، وسيحقق التحول الحضري الميسر المطلوب لمدننا وسكانها للتواصل والازدهار.

المصدر: World Economic Forum

الأبنية الجاهزة – ترجمات

كيف ينظر الخُبراء حول العالم إلى مستقبل البناء المسبق الصب؟ ما هي التحديات، أو أبرز التطورات؟ وما هي طموحات المتخصصين في صناعة الإنشاءات الجاهزة، وكذا الجهات العاملة فيها؟ ولماذا تحدث هذه التغييرات؟

بناة المرتفعات الشاهقة يتجهون نحو الخرسانة المسبقة الصب

إن للإنشاءات مسبقة الصب دورًا هامًا في أعمال مؤسسة “رامبول” Ramboll الدنماركية. فعندما نتحدث عن المباني في الدنمارك، نتحدث دائمًا عن مواد مسبقة الصب؛ حيث يكون ما بين 90-95% من المباني تمَّ إعدادها من خلال عناصر مسبقة الصنع. وفي حين أن تلك النسبة تختلف في بقية أنحاء العالم، نتيجة التمايزات الثقافية المتصلة بالبناء والتقاليد الجمالية والاحتياجات، وكذا اختلافات البيئة والعوامل الجيولوجية، بجانب عوامل أخرى، فمن الممكن أن يتزايد استخدام الخرسانة المسبقة الصب في جميع أنحاء العالم في المستقبل.

لقد حققت صناعة المباني الشاهقة، خطوات رائعة نحو البناء المسبق والوحدات الجاهزة ، وهو ما يعدُّ أمرًا منطقيًا جدًا في مشاريع المناطق الحضرية الكثيفة. حيث يتم بناء المباني العالية باستخدام خرسانة مسبقة الصب. وفي الآونة الأخيرة، كنا نعمل على بناء شاهق مكون من 40 طابقًا في ماليزيا، وكان التصميم الأولي يمثل إحدى النقاط القوية للتنمية.

فمنذ حوالي 20 عامًا، كانت المباني الجاهزة تبدو في كثير من الأحيان مملة ومتكررة، لكن الآن لم يعد الأمر كذلك. فالابتكارات التقنية والرقمنة تقوم بالفعل بإجراء تحسينات هائلة على صناعة المنتجات الجاهزة؛ حيث يمكن أن تحتوي المباني والمنازل على وحدات مسبقة الصنع بطريقة جاهزة لدمج التقنيات الجديدة.

يجب تحديث المعايير

تتزايد الحاجة إلى إنشاءات مسبقة الصب، ليس فقط في المناطق التي يرغب عندها البناؤون في التقدم بسرعة، لكن أيضًا في مبنى تكميلي حيث تكون المساحة محدودة. كما أنه إذا عمل عشرات المقاولين من الباطن والمواد في موقع واحد، فإنها ستكون كارثة لوجستية؛ حيث يكون البناء المسبق والوحدات التقليدية بمثابة مفتاح للإدارة الجيدة بالنسبة لمواقع العمل. وقد تحسنت إدارة موقع العمل كثيرًا عبر التقنيات الجديدة، مثل التخطيط ثلاثي الأبعاد. إذ ستصبح التقنيات الجديدة، في المستقبل مثل أنظمة إدارة الإنتاج، أكثر أهمية نظرًا لأنها توفر معلومات أساسية في الوقت الفعلي للمطورين وعملائهم، وكذلك أي مقيم يرغب في الحصول على معلومات حول ظروف المعيشة في المبنى.

قبل أربعين عامًا، كانت الألواح بعرض 1,2 متر، وكانت كبيرة بما يكفي من أجل تلبية احتياجات تلك المرحلة، فلم تكن الرافعات قوية بدرجة كافية لحمل ألواح أكبر. لكن في الوقت الراهن، فإن الألواح العريضة التي يبلغ طولها 2,4 متر تعدُّ أكثر ملاءمة. فالألواح الكبيرة تسمح بفواصل أقل بكثير في المباني الجاهزة، كما أنها يمكن أن تحتوي على مزيد من التكنولوجيا الجاهزة، مثل: وحدات التدفئة الأرضية وتكييف الهواء فيها. وعندما تكون التهوية وأنابيب الصرف الصحي والمكونات الأخرى جاهزة في الألواح الموجودة بالفعل في مصنع إعداد العناصر، فإنها توفر الكثير من الوقت والجهد في مواقع البناء. وتعمل أيضًا طريقة البناء على زيادة التصنيع المسبق إلى أبعد من ذلك، حيث يمكن دمج مكونات مثل النوافذ بأكملها مع واجهتها في اللوحات الموجودة بالفعل في المصنع.

التقنيات الحديثة تتيح تدفقًا أكثر كفاءة للمعلومات

في فنلندا، قمنا بتطوير حلول مسبقة للعناصر مسبقة الصب، حيث كان بالإمكان استخدام حلول منافذ الهواء لدينا، وذلك للاستخدام الدولي واسع النطاق. وبالتالي، فإن البناء مسبق الصب سوف يذهب بعيدًا في وحدات أكثر تطورًا في المستقبل؛ حيث سيكون البناء السكني قائمًا على التجميع، ففي المراحيض، على سبيل المثال، سيكون هناك المزيد من الألواح الجاهزة والمفاهيم الكاملة للاختيار فيما بينها. كما ستساعد نمذجة المعلومات في هذا الاتجاه، إذ تتيح إنشاء قواعد وهياكل مختلفة يمكن استخدامها في الحلول الخاصة بالتصميمات.

لكن التحدي الرئيس يكمن في التواصل، حيث تتعاظم الرغبة في رؤية التقنيات الحديثة بما يتيح تدفقًا للمعلومات بشكل أسهل وأكثر ذكاءً وشفافية بين مختلف الأطراف حتى يمكن الاستفادة منها، من خلال الابتكارات والحلول الجيدة، كوسيلة للتعلم المستمر. وهو ما سيقودنا إلى العمل بتفكير مختلف من مشروع إلى آخر، وكذلك  بالتركيز على أساليب وأفكار منفصلة ومعزولة.

الرقمنة وتغير المناخ والتحضر السريع تعزز التغير

في جامعة “آلتو”، قمنا بإدارة “كونسورتيوم” بحثي في مبنى 2030 مع ستة عشر شريكًا صناعيًا، وذلك بهدف تطوير رؤية قطاع البناء الفنلندي وتسهيل تنفيذه، حيث يواجه قطاع البناء تغييرات كبيرة بسبب الاتجاهات الجديدة، مثل: الرقمنة وتغير المناخ والتحضر السريع. كما يجب أن تؤخذ هذه الاتجاهات في الاعتبار عند تطوير أساس الاستدامات في هذه القطاعات مستقبلاً. فعلى سبيل المثال، يمكن تطبيق الرقمنة على عمليات الصيانة الوقائية. ويمكن لأجهزة الاستشعار داخل البلاطة الخرسانية أو في أي مكان آخر في المنشأة، الإبلاغ عن أي مشاكل تتصل بالرطوبة المحتملة، ويمكن أيضًا للمستأجر أو المرفق نفسه اتخاذ الإجراءات اللازمة قبل ظهور أية مشكلة أكبر.

لكن حتى الورود بها أشواك، إذ تتمثل إحدى المشكلات في كونها تؤدي إلى تباطؤ رقمنة قطاع البناء في بيئة التشغيل المنفصلة. لذا، فنحن بحاجة للحصول على مختلف الجهات الفاعلة في قطاع البناء حول نفس الجدول لمناقشة الممارسات التشغيلية وإدارتها. أمَّا الممارسات العشوائية، فإنها لا تستحق الترميز، حيث تظهر فوائد الرقمنة عند استخدام الأدوات الرقمية للمساعدة في إدارة العمليات التشغيلية المدروسة جيدًا. وفي الممارسة العملية، فإن هذا يعني أن الجهات العاملة بمجال البناء تحتاج إلى تحديد أفضل طريقة للعمل من خلالها، وبخاصة عندما يتعلق الأمر بمشاركة بيانات البناء.

حينما تكون التكنولوجيا موجودة بالفعل

من المعتقد أن هناك الكثير من الفرص الضائعة في عمليات الصب المسبق بسبب نقص المعرفة بالأنظمة المختلفة واستخداماتها المتاحة. إذ يجب أن يكون هناك المزيد من التعليم والاستيعاب في المراحل المبكرة من المشاريع لتعظيم فوائدها. ومن المهم أن ندمج العناصر الجاهزة في العملية من بداية تصميم المشروع.

ومن خلال استخدام الخرسانة المسبقة الصب، فقد بدأت صناعة البناء في عملية التصنيع قليلاً، لكنها لا تزال تقليدية، ولا سيَّما عند مقارنتها بالتطورات الذي مرت بها صناعة السيارات. حيث ستساعد التطورات الجديدة في التكنولوجيا في الاستفادة من هذا المجال بمزايا شتى، لكن الإشكالية تكون في أن الكثير من الناس لديهم قناعة بأن التكنولوجيا موجودة بالفعل، وأنه يجب أن نبدأ استخدامها بشكل مكثف.

وفي المستقبل، ستكون الوحدات مسبقة الصب أكبر وأكثر تعقيدًا وذات مستوى أعلى من التشطيب، كما أنها تحتوي على مزيد من التركيبات، ولذلك يمكن تقليل وقت البناء بدرجة أكبر. ومن ثَمَّ، فمن المتوقع أن تؤدي التطورات التي تطرأ على الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى حذف حصة السوق من الصناعة الجاهزة. وعلى أية حال ستزداد مساحة استخدام العناصر الجاهزة في جميع أنحاء العالم المتقدم بالسنوات المقبلة، وفي الاقتصادات المتطورة، سيصبح الأمر أكثر تطورًا.

إمكانية تقليل الوقت والأخطاء في الموقع

يتزايد استخدام المواد مسبقة الصنع في البناء بشكل عام. وبفضل عمليات المسح المتطورة للموقع، وذلك بفضل المسح الضوئي بالليزر ثلاثي الأبعاد، ومع استخدام الشرائع الثلاثية الأبعاد المتكاملة، بات بالإمكان حاليًا إنتاج المباني والأجزاء المكونة لها بدقة خارج الموقع ضمن بيئة مغلقة، وبهذه الطريقة يمكن تقليل الوقت والأخطاء في الموقع.

وفي أستراليا، يشيع استخدام الخرسانة الجاهزة، حيث يتم استخدامها في أغلب الأحيان بالمشروعات التجارية وذلك بفضل ما يعرف بـ”التسلسل الإنشائي”. كما أنها تستخدم عادةً لمشاريع مثل المستودعات وذلك لتحقيق نتائج سريعة ومنخفضة التكلفة. وفي مؤسسة “تقني” Techne، أكملنا إعداد مبنى بشكل ناجح قبل بضع سنوات، حيث استُخدم فيه العديد من منتجات الخرسانة مسبقة الصب، مثل الجدران والأعمدة والقوائم والألواح الأرضية. رغم أنه كانت هناك قيود حقيقية على الموقع، إلا أن البناء المسبق كان هو الحل الأفضل.

وكمهندس معماري، فإنني أتمنى أن تقدم صناعة الخرسانة الجاهزة مزيدًا من التشطيبات وطرق التوصيل، والتي تبدو متينة مثل الخرسانة التقليدية بالموقع. كما أنني أود أيضًا أن أرى استخدام المزيد من منتجات الألواح مسبقة الصب مع مجموعة أساسية من مواد العزل للحصول على مستويات أمان أعلى.

الإنتاجية ذات الشفافية والبيئية

إن أول ما أطلبه من العناصر مسبقة الصنع هو دمج الأنظمة المختلفة بطريقة آمنة وفعالة، لكن بطريقةٍ خفيفةٍ وذات لمسة جمالية. وبالتالي، ينبغي أن تتلاءم الإنشاءات الحديثة بشكل دقيق، كما يجب أن توفر الألواح الخرسانية مسبقة الصب تقنية متكاملة فيها. ذلك أن دخول قطاع الإنشاءات الجاهزة بالفعل إلى عالم التقنيات الحديثة يساعد في ذلك، حيث يتم ترميز جميع الخطط، مما يقلل من المواعيد النهائية؛ ذلك أن عمليات التناوب بين مختلف الجهات الفاعلة تكون أكثر مرونة. كما يتم تقليل مستوى المخاطر من الأخطاء المحتملة. ويمكن للشركات تعديل عناصرها الجاهزة عن بعدٍ ومتابعة عملية التصنيع بأكملها بالإضافة إلى الخدمات اللوجستية.

كذلك، فإن ثمة أمرًا آخر هو أن الشركات التي تستخدم منتجات مسبقة الصنع تركز هذه الأيام على التتبع شيئًا فشيئًا، وكذلك الجوانب البيئية للعملية الإنتاجية، مثل: إدارة النفايات، واستخدام المياه، والوقت المستغرق في النقل…إلخ. أمَّا في فرنسا، فإن الإنشاءات مسبقة الصنع لا تحتل المكان الذي يجب أن تكون عليها، وذلك نظرًا لجودتها وحداثتها بالإضافة إلى خبرة الشركات المصنعة. وعلى أي حال، فإن ثمة بعض الأمثلة على مشاريع البناء مسبقة الصب في فرنسا، مثل مشروع “آي كي إي أي”  IKEA في مدينة ليون، وكذلك أمازون وAmazon في

الأبنية الجاهزة – الرياض

لم يعد سرًا أن التكنولوجيا في طريقها لإحداث ثورة بالمعنى الحرفي في كافة جوانب الحياة العصرية. ومثال على ذلك صناعة البناء، التي تشهد تحديثات مستمرة عبر أحدث التقنيات.

وتأتي التكنولوجيا في ميدان الإنشاء من خلال ابتكار طرق جديدة للبناء، وفي حين أن التطورات المستقبلية لا تزال غير معروفة بعد؛ فهناك بعض اتجاهات في ميدان تكنولوجيا البناء تمهد الطريق لتكنولوجيا معينة في البناء. وعلى ذلك، ما الذي يمكن أن نتوقعه بشأن مستقبل البناء؟ هنا نقدِّم عشر تقنيات مستقبلية للبناء لتتمكن من الاستمتاع بها.

• الخرسانة المتماسكة ذاتيًا

يتم استثمار ملايين الجنيهات في صيانة وإصلاح وتجديد الطرق والمباني والأنفاق والجسور سنويًا، رغم أن الخرسانة تعاني في نهاية المطاف من التصدعات والشقوق ويحتاج إلى إصلاح. هنا تضيف الخرسانة المتماسكة ذاتيًا سنوات إلى عُمر المبنى، وتكون داعمةً بشكلٍ هائلٍ للجانب المالي والزمني. ويتجلى دور العلم وراء هذه الخرسانة العجيبة، وبخاصة عندما تتسلل المياه إلى التشققات، وهو ما يعني إعادة تنشيط البكتيريا التي تمَّت إضافتها أثناء عملية الخلط، فعندما يتم تنشيط البكتيريا، فإنها تفرز المواد التي تصلح الخرسانة فيما بعد.

• الألومنيوم الشفاف

الألومنيوم الشفاف هو حالة جديدة مضادة للرصاص وقوية تقريبًا مثل الفولاذ. وعلى الرغم من قوته الشديدة، فإنه يبدو كزجاج أضعف أربع مرات ويتحطم بسهولة. فالألومنيوم الشفاف يعدُّ مادة جديدة ومعدنًا شفافًا يستخدم في صناعة البناء، ويضيف تماسكًا للمباني في المستقبل. فهذه المادة الجديدة عبارة عن تقنية متطورة للبناء مصنوعة من “أوكسينيتريد الألومنيوم” (AION)، ويتم تحضيرها بتقنية الليزر.

• العزل الهوائي

ويعرف باسم “الدخان المتجمد”، وهو مادة شبه شفافة، يتم إنتاجها عن طريق إزالة السائل من مادة هلامية، تاركًا وراءه السيليكا التي يشكل الهواء 90٪ من مكوناتها. وعلى الرغم من انعدام وزنه تقريبًا، فإن هذا النمط من التقنية يمكن استخدامه لإنشاء صفائح رقيقة من نسيج هلامي. وقد بدأ استخدامه في صناعة البناء، نظرًا لخواصه العازلة المذهلة. وإن العزل الهوائي يجعل مرور الحرارة أو البرودة صعبًا جدًا، ثم إنه يتميز بقوة تعادل أربعة أضعاف قوة الألياف الزجاجية أو رغوة العزل.

• أسراب الإنشاءات الروبوتية

تمَّ تطوير هذه التقنية من قبل الباحثين في جامعة هارفارد، وتمَّ تصميمها على أساس كيفية عمل النمل الأبيض. إذ يعمل النمل الأبيض بشكل جماعي في شكل “سرب” ويتم برمجة روبوتات البناء للعمل معًا بهذه الطريقة. وتتم برمجة الروبوتات ذات العجلات الأربع في كل حالة لإنشاء تصميمات معينة، وتكون مع أجهزة استشعار للكشف عن وجود الروبوتات الأخرى، حتى تتمكن من العمل معًا.

• المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد

تعدُّ المنازل المطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد أحد مظاهر مستقبل البناء؛ إذ تتضمن دور الطباعة ثلاثية الأبعاد إنشاء أجزاء خارج الموقع وإنشاء المبنى في مناسبة أخرى. وقد كانت شركة “أبيس كور” Apis Cor أولى الشركات العاملة في هذا المجال. وفي ضوء خبرتها الأخيرة بسان فرانسيسكو ثبت حديثًا قدرتها على الطباعة ثلاثية الأبعاد على الجدران الخرسانية في فترة زمنية قصيرة نسبيًا؛ إذ تقوم “الطابعة” التي تشبه شكل الرافعة الصغيرة، بتعيين طبقات من الخلطات الخرسانية. ويمكن أن تكون المنازل المطبوعة ثلاثية الأبعاد حلاً رائعًا لتغطية احتياجات الذين يعيشون في فقر.

• الطرق الذكية Smart Roads

تُعرف الطرق الذكية أيضًا باسم “الطرق السريعة الذكية”، إذ تنطوي على استخدام أجهزة الاستشعار وتكنولوجيا إنترنت لجعل القيادة أكثر أمانًا. وتوفر للسائقين معلومات في الوقت الحقيقي بشأن المرور، مثل: (الازدحام وتوافر مواقف السيارات، وكذلك ظروف الطقس). ويمكن لهذه التقنية المبتكرة توليد الطاقة، وشحن السيارات الكهربائية أثناء التنقل، وكذلك إضاءة الشوارع السكنية للأشخاص المتأثرين بالكوارث المادية، مثل: “تسونامي”، والأعاصير، والزلازل، أو حتى البشر.

• المدن المصنوعة من الخيزران

هي مدن مصنوعة من هياكل الخيزران المعيارية المبتكرة التي تتشابك فيما بينها. وتعدُّ شكلاً من أشكال البناء المستدام، وموردًا متجددًا أقوى من الفولاذ وأكثر مرونة من الخرسانة. ويتمثل الغرض منها في إقامة مجتمع جديد من الأشجار مع زيادة عدد السكان. ويتوقع أن يمتد الهيكل لاستيعاب ذلك التطور. ويمتد الهيكل أيضًا لاستيعاب عدد من الأشخاص بجانب أنه يزداد قوة. إن الهياكل النموذجية قابلة للتطوير بشكل لا يصدق ويمكن أن تنمو في أي اتجاه، مما يجعلها مثالية بالنسبة لمدينة من الأشجار. وإضافة إلى ذلك، فإنها يمكن أن تقاوم الزلازل بسبب مرونة الخيزران العالية.

• الطوب الذكي

هو عبارة عن طوب ربط معياري يشبه “طوب ليغو”، ويصنع من خرسانة عالية القوة يتم تطويرها بواسطة شركة “كيت بريكس”. ويعتبر الطوب الذكي متعدد الاستخدامات، إذ ينطوي على قدرة كبيرة على التحكم في الطاقة الحرارية وتقليل تكاليف البناء. ونظرًا لتصميمه المعياري، فإن الطوب الذكي يوفر مساحة للعزل والكهرباء والسباكة.

• المدن العمودية

قد تصبح المدن العمودية حقيقة واقعة مع نمو سكان العالم وزيادة الندرة في الأراضي. وتنطوي المدن العمودية على مبانٍ تشبه الأبراج تتسع لآلاف الأشخاص. وتدعم السكان الذين يتنامى عددهم، ويوفر إمكانية للحفاظ على الأرض مقابل الغذاء والطبيعة والإنتاج.

• المباني المكافحة للتلوث

وتُعرف أيضًا باسم “الغابات الرأسية”، وهي مبانٍ شاهقة مصممة لمعالجة تلوث الهواء. وتضم المباني المكافحة للتلوث أكثر من 1000 شجرة و2500 شجيرة لامتصاص التلوث في الهواء، والمساعدة في ترشيحها لتنظيف الهواء. وتعدُّ الأشجار مثمرة جدًا، وبخاصة في قدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون، مما يجعل هذا ابتكارًا فعالاً من حيث التكلفة.