تطبيق معايير الاستدامة في تصميم المباني: دور الاستشارات الهندسية

مقدمة

في ظل مواجهة التحديات المتزايدة وتضرر  الموارد الطبيعية، أصبح التصميم المستدام للمباني له حتمية وليس مجرد رفاهية، تتشارك الاستشارات الهندسية  كجزء محوري في تحقيق هذا التحول من خلال دمج مبادئ الاستدامة في كل مرحلة من مراحل التصميم والبناء.

تم تصميم هذه المدونة  لاستعراض كيفية المساهمة في الاستشارات الهندسية في تطبيق معايير الاستدامة، مع وجود أمثلة نموذجية وأحدث المزايا المستخدمة في هذا المجال.

أهمية الاستدامة في التصميم المعماري :

1. الحفاظ على الموارد الطبيعية

تقليل استهلاك الطاقة والمياه، استخدام مواد بناء صديقة للبيئة، تعزيز كفاءة الأنظمة الكهربائية والميكانيكية

2. تحسين جودة الحياة

توفير بيئة داخلية صحية، تقليل التلوث البيئي، زيادة المساحات الخضراء

3. الجدوى الاقتصادية

توفير طويل الأمد في تكاليف التشغيل، زيادة قيمة العقار، الحصول على شهادات الاستدامة مثل LEED وBREEAM

كيف تساهم الاستشارات الهندسية في تحقيق الاستدامة؟

1. التخطيط والتصميم المستدام:

إجراء دراسات شاملة لاختيار الموقع الأمثل

تصميم يتناغم مع الظروف المناخية المحلية

توظيف مفاهيم العمارة الحيوية (Biophilic Design)

2. كفاءة الطاقة :

تحليل الحمل الحراري للمباني

دمج أنظمة الطاقة المتجددة

تطبيق أنظمة إدارة الطاقة الذكية (BMS)

3. إدارة المياه : 

تصميم أنظمة حصاد مياه الأمطار

تطبيق تقنيات إعادة استخدام المياه الرمادية

تركيب معدات توفير المياه

4. اختيار المواد المستدامة :

مواد معاد تدويرها

منتجات محلية لتقليل البصمة الكربونية

مواد ذات محتوى معاد تدويره

دراسات حالة ناجحة :

قصص نجاح لتطبيق معايير الاستدامة في تصميم المباني: دور الاستشارات الهندسية 

1. برج خليفة – دبي

نظام استعادة المياه المكثفة

واجهة مزدوجة لتقليل اكتساب الحرارة

أنظمة إضاءة موفرة للطاقة

2. مجمع البحر الأحمر – السعودية

الاعتماد الكامل على الطاقة المتجددة

حماية النظم البيئية البحرية

استخدام تقنيات البناء المتقدمة

التحديات والحلول

تواجهنا الكثير من التحديات عند تطبيق معايير الاستدامة في تصميم المباني

التحديات الرئيسية:

ارتفاع التكاليف الأولية

نقص الخبرات المحلية

مقاومة التغيير من بعض المطورين

الحلول المقترحة:

تقديم حوافز حكومية

برامج تدريبية متخصصة

توعية الملاك بأهمية الاستثمار المستدام

المستقبل والاتجاهات الحديثة:

مستقبل تطبيق معايير الاستدامة في تصميم المباني: دور الاستشارات الهندسية:

المدن الذكية المستدامة

تقنيات الذكاء الاصطناعي في إدارة الطاقة

البناء المعياري المستدام

مواد بناء مبتكرة مثل الخرسانة الماصة للكربون

التكامل بين التصميم المستدام والتكنولوجيا الذكية: مستقبل العمارة الخضراء

أصبح دمج التكنولوجيا الذكية مع معايير الاستدامة عاملاً حاسماً في تصميم المباني الحديثة، حيث تتيح أنظمة إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي (AI) تحسين أداء المباني بشكل ديناميكي. على سبيل المثال، تسمح أجهزة الاستشعار المتصلة بمراقبة استهلاك الطاقة والمياه في الوقت الفعلي، مما يمكّن أنظمة البناء من التكيف تلقائياً مع الظروف البيئية. في مشروع “ذا سيركل” في زيورخ، ساهمت هذه التقنيات في خفض استهلاك الطاقة بنسبة 35% من خلال تعديل الإضاءة والتهوية حسب وجود المستخدمين.

كما تلعب البيانات الضخمة دوراً محورياً في تحسين كفاءة الموارد، حيث تُحلل أنماط الاستهلاك لتحديد فرص التوفير. في سنغافورة، يستخدم مبنى “كابيتال غرين” خوارزميات تعلم آلي للتنبؤ باحتياجات التبريد، مما يقلل من الهدر بنسبة 25%. بالإضافة إلى ذلك، تسهم الواقع الافتراضي (VR) في تحسين التصميم المسبق، حيث يمكن لمهندسي الاستدامة محاكاة أداء المبنى تحت مختلف السيناريوهات قبل التنفيذ، كما حدث في تصميم “برج شنغهاي”.

بهذه الطريقة، يتحول المبنى من كيان ثابت إلى نظام حيوي يتفاعل مع محيطه، مما يعزز الاستدامة دون التضحية بالراحة أو الكفاءة.

وفي الختام

حسب تقرير الأمم المتحدة 2023 ،  المباني تستهلك 36% من الطاقة العالمية، مسؤولة عن نسبة  39% من انبعاثات الكربون، والاستثمار في الاستدامة يمكن أن يوفر 5.8 تريليون دولار بحلول 2030.

الاستشارات الهندسية اليوم ليست مجرد مزود خدمات، بل شريك استراتيجي في تحقيق أهداف التنمية المستدامة 2030، حيث أصبح كل دولار يستثمر في البناء الأخضر يولد 4 دولارات قيمة مضافة على مدى 20 عاما.

أصبحت الاستشارات الهندسية حجر الزاوية في تحقيق الاستدامة العمرانية،  من خلال التخطيط المدروس والتصميم المبتكر واختيار الحلول التقنية المناسبة، يمكن تحويل المباني من مستهلكين للموارد إلى أنظمة متكاملة تساهم في الحفاظ على البيئة ، مع التطور التكنولوجي المتسارع، نرى مستقبلاً واعداً حيث تصبح المباني المستدامة معياراً أساسياً في صناعة البناء والتشييد.

عن فراس للاستشارات الهندسية:

في شركة فراس للهندسة، تُعدّ الاستشارات جوهر كل مشروعنا ،  تُقدّم الشركة خدمات استشارية هندسية شاملة، تُرشد العملاء من مرحلة الفكرة الأولية إلى التنفيذ النهائي،  بتركيزها القوي على الجودة والدقة  والابتكار، تدعم فراس المشاريع بجميع أحجامها من خلال تقديم استشارات متخصصة في التصميم والإشراف والتنفيذ، مما يضمن تحقيق كل رؤية باحترافية عالية.