Ellie Gabel
يبتكر رواد الصناعة والبناء والطاقة حلولًا تتجاوز الحلول المستدامة القياسية. تعد كفاءة الطاقة والإعدادات منخفضة النفايات ضرورية للمباني الصديقة للبيئة، ولكنها تصبح أكثر مرونة وقدرة على التكيف عند دمج المحاكاة الحيوية والتقنيات المتقدمة الأخرى.
تخلق الاستراتيجيات عمارة حية، تجمع بين الأنظمة البيولوجية والبيئات المبنية. إلى أي مدى يحتاج البناؤون للذهاب لجعل هذه الرؤية حقيقة واقعة؟
تعريف العمارة الحية بما يتجاوز المحاكاة الحيوية
تستمد المحاكاة الحيوية الإلهام من الكائنات الحية، مثل تنظيم الحرارة أو ترشيح المياه، وتترجمها إلى تطبيقات بناء عملية.
العمارة الحية هي تقنية بناء تستخدم التصميم الحيوي، والمحاكاة الحيوية، وتكتيكات البناء الأخضر. إنها تخفض استهلاك الموارد إلى ما يقرب من الصفر من خلال تعزيز الدائرية.
يؤدي دمجها إلى إنشاء هيكل ذاتي الإصلاح، وواعٍ بالموارد، ومرن. الهدف هو المرونة ضد ضغوط تغير المناخ مع تحسين تقييم دورة حياة واحدة من أكثر الصناعات المسببة لانبعاثات الغازات الدفيئة على الكوكب.
في جميع أنحاء العالم، تستكشف المؤسسات الأكاديمية الإمكانيات. يدرس الطلاب في جامعة كورنيل ما إذا كانت المباني يمكن أن تتصرف ككائنات حية لأسباب متعددة. يمكن أن يفيد عملهم مجالات من البناء إلى الطب.
التقنيات الأساسية التي تدعم المباني الحية
تمتلك المباني الحية العديد من العناصر نفسها لأنها تنتج انبعاثات منخفضة، ولها وظائف هجرة، وتقاوم ضغوط المناخ.
البيولوجيا الاصطناعية: تستخدم التقنيات الكائنات الحية لتطبيقات مثل إزالة ثاني أكسيد الكربون وبناء الأدوات الحسابية.
أجهزة الاستشعار والذكاء الاصطناعي للبيئات التفاعلية: يمكنها تعزيز تقنيات المباني الحية الأخرى لجعلها تتفاعل مع المحفزات بناءً على البيانات في الوقت الفعلي.
الطاقة المتجددة: يمكن لطاقة الكتلة الحيوية من المواد العضوية أن تنمو باستمرار وتمد المباني بالطاقة إلى ما لا نهاية.
هندسة المواد الحية: تشمل هذه المواد الخرسانة الحيوية وعزل الفطر، والتي تتميز بخصائص الشفاء الذاتي والمرونة البيئية.
التصميم الحيوي: يستخدم التصميم الداخلي النباتات لتوفير راحة داخلية مثالية، بما في ذلك هواء أنظف وتنظيم أفضل لدرجة الحرارة.
الحلول الخيالية حيوية، ولكن يجب أن تعمل بسلاسة مع التقنيات الحالية، مثل تركيبات الإضاءة وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. يجب أن يدعم كل شيء بعضه البعض لإطالة العمر الافتراضي وتوفير الموارد.
على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي تزيين المنزل بالنباتات إلى الحفاظ على أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء لأنها لن تحتاج إلى العمل بجد. تكون تكاليف وأعباء الصيانة أقل، بما في ذلك التسربات، التي تتسبب في خروج 20% من الهواء المكيف من المبنى.
مشاريع ونماذج أولية رائدة
لقد وضع المبتكرون بالفعل سابقة للمباني الحية. مشروع العمارة الحية في الاتحاد الأوروبي هو أحد أبرز المشاريع.
إنه جدار مفاعل حيوي للمنازل يمكنه جمع ضوء الشمس ومياه الصرف الصحي والهواء. ثم يقوم الجدار بتحويل الموارد لاستخدامها في المنزل. يحتوي كل جدار على خلية وقود ميكروبية، والتي تستخدم الخصائص الأيضية للمواد الخام لصالح المبنى.
تعمل وكالة NASA أيضًا على تطوير العمارة الفطرية من الفطريات، والتي يمكن أن تبني في النهاية أسس المنازل على الكواكب الأخرى.
تعتقد الوكالة أنها يمكن أن تزرع المنازل يومًا ما باستخدام هذه المادة المتجددة للغاية والقابلة للتحلل الحيوي والعازلة والمقاومة للحريق. هذه الرؤية هي خطوة طبيعية تالية للعنصر الحيوي.
تعد الطحالب الحضرية أيضًا مادة قوية. تستخدمها بعض المواقع الحضرية من الجيل التالي في ألواح النوافذ لتوليد طاقة الكتلة الحيوية. ويستخدمها آخرون في الواجهات والأسطح الحيوية لاحتجاز المزيد من الكربون والتحكم في الحرارة.
يُعد البناء الأخضر أحد أبرز الاتجاهات في قطاع البناء خلال السنوات العديدة الماضية. توضح هذه الأمثلة كيف أن المخاطرة المبكرة توفر فوائد للقيادة الصناعية العازمة.
النجاح المبكر حيوي لبناء الزخم ومساعدة قطاع البناء على الوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050.
فوائد الاستدامة والمرونة
يجب أن تكون العمارة الحية المعيار الجديد للبناء. يتحدث تأثيرها البيئي عن نفسه. تعزز التصاميم الدائرية، باستخدام أقل قدر ممكن من المواد الخام، بما في ذلك الماء والكهرباء.
كما أن قدراتها المتقدمة على احتجاز الكربون، جنبًا إلى جنب مع انتشار المواد العضوية، ستجعل البصمات الكربونية وتقييمات دورة الحياة للبنية التحتية عند أدنى مستوى ممكن.
ستكون هذه المباني أيضًا أكثر مرونة تجاه ضغوط تغير المناخ، مثل درجات الحرارة القصوى والطقس القاسي. ستحارب المباني الحية في المدن تأثير جزيرة الحرارة الحضرية، مما يقلل من الآثار السلبية للجفاف.
كما أنها ستدير التحكم في المياه لمنع الفيضانات في المناطق ذات الأمطار الغزيرة، وتقوم بترشيح المياه بينما تبطئ التدفق. تتسرب المياه الفائضة إلى احتياطيات المياه الجوفية، مما يشجع على المزيد من الدائرية.
السياسات والمعايير والمسار نحو التبني السائد
تعارض التحديات التنظيمية والسلامة التبني واسع النطاق. على مستوى العالم، السياسات المتعلقة بالعمارة الحية غير متسقة.
فهي تحتوي على فجوات تنظيمية، حيث ستحتاج المؤسسات التي تغطي السلامة من الحرائق، وقوانين البناء، وحتى الأمن السيبراني، إلى ترسيخ التوقعات قبل أن تصبح العمارة الحية شائعة.
تشتمل التصاميم على مزيج من الأشياء القابلة للاشتعال، والقابلة للتلف، والقابلة للاختراق، مزيج من الطبيعي والتكنولوجي. يجب أن تكون المعايير شاملة لكي يحدث التبني السائد.
تحاول العديد من المؤسسات وضع معايير اعتماد. يُعد تحدي المباني الحية هو الأبرز، ويقوده معهد المستقبل الحي الدولي. ومع ذلك، فهو ليس إلزاميًا.
يجب على صانعي السياسات والصناعات ذات الصلة مواصلة الدعوة لتطوير التنظيم. يتطلب هذا الجهد ابتكارًا متعدد القطاعات من الشركات في مجالات البناء، والزراعة، والتكنولوجيا الحيوية، والتخطيط الحضري.
توسيع العالم الحي
الغابات النائية، والمحيطات العميقة، وقمم الجبال ليست سوى عدد قليل من الأماكن التي تزدهر فيها الكائنات الحية لدعم النظم البيئية. في هذه المناطق، تعيش دون أن يمسها البشر، وتنمو دون تدخل.
إن الإمكانات التحويلية للعمارة الحية هي واحدة من أكثر الآفاق الواعدة للتصميم المستدام. يجب على أصحاب المصلحة تجربة هذه الأفكار لاختبار جدواها على نطاق واسع وتشجيع توحيد السياسات لتقليل الآثار السلبية للبيئات المبنية بشكل كبير.
المصدر: innovationnewsnetwork
