أساليب وممارسات الأبنية الخرسانية المستدامة

أساليب وممارسات الأبنية الخرسانية المستدامة،

تعتبر الأبنية الخرسانية المستدامة خطوة نحو ممارسات البناء الخرسانية الخضراء والصديقة للبيئة، لحل المشكلات البيئية العالمية.

والخرسانة هي مادة بناء تم استخدامها بشكل كبير في جميع أنحاء العالم،

وتعتبر كمية الخرسانة التي أنتجت واستخدمت وتأثيرها، جزءًا مهمًا من المشاكل البيئية العالمية بأكملها.

حيث يحدث تأثير الخرسانة في مراحل مختلفة من استخراج المواد الخام حتى نهاية عمر الهيكل،

ويعد ارتفاع درجة حرارة الارض بسبب انبعاث CO ₂، وزيادة أحجام طمر النفايات، والتلوث، نتيجة لهذه التأثيرات.

فقد أدى ارتفاع الكثافة السكانية وزيادة الطلب على الخرسانة إلى تفاقم الوضع،

وبالتالي فمن الضروري الذهاب إلى ممارسات البناء الخرسانية المستدامة.

تقييم دورة حياة الخرسانة:

يتم استخدام تقييم دورة الحياة لفهم وتقييم التأثيرات البيئية الملموسة بشكل أفضل،

فمن الضروري أخذ جميع مراحل الحياة للخرسانة من أجل تقييم التأثيرات البيئية.

1.       صناعة الخرسانة

يعتبر الإسمنت والركام والمياه من المكونات الأساسية للخرسانة،

وكل واحد منهم تتكون من المواد الخام مع استهلاك الطاقة و إنتاج النفايات.

مما سبق يتضح تمامًا أن مرحلة التصنيع يمكن اعتبارها المرحلة الأكثر أهمية من وجهة نظر بيئية،

وهي التي لفتت انتباه كل من الحكومة والجمهور.

فيتم إنتاج الأسمنت عن طريق المزج المناسب مع الطين، ويتم تسخين الخليط الناتج في فرن دوار حوالي 1450 درجة مئوية.

يتم عند هذه الدرجة الكيميائية تحول وتغيير جوهري أساسي إلى الكلنكر، وبعد تبريده الأرض في مصنع الدرفلة لإنتاج مسحوق الاسمنت.

يتم استهلاك الطاقة في كل هذه العمليات بشكل مكثف مع انبعاث CO ₂ .

أما الحجر الجيري الذي يتكون أساسًا من كربونات الكالسيوم CaCO3، ويتم إنتاجه من خلال التعدين،

عن طريق تسخين تكسير CaCO3 وإطلاق الانبعاثات الناتجة من إنتاج الكلنكر واحتراق الوقود الأحفوري لتوليد الطاقة المطلوبة لعملية الإنتاج.

ويعتبر كلًا من الركام والرمل مسؤولان عن حوالي 30٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أثناء إنتاج الخرسانة.

ويبلغ متوسط ​​استخدام الخرسانة 1 طن / سنة / فرد،

حيث يتم إطلاق 1 طن من ثاني أكسيد الكربون / 1 طن من الأسمنت المنتج وهو 7٪ من الانبعاثات العالمية.

2.       البناء الخرساني

ربما تطلق هذه المرحلة كمية أقل من انبعاثات الدفيئة مقارنة بالتصنيع، ومع ذلك لا يمكن إهمال فعالية هذه المرحلة.

حيث يعتبر خلط الخرسانة أحد العوامل المؤثرة، وتُستخدم الطاقة الكهربائية لخلط مكونات الخرسانة في حاوية عالية التثبيت.

هذا بالإضافة إلى كمية صغيرة من الوقود التي تستهلكها الشاحنات الصغيرة لنقل المواد الخام، حيث يستخدم وقود الديزل لنقل الخرسانة.

أما الأنشطة في الموقع مثل الضخ والاهتزاز وإنهاء الوقود المستخدم، تسهم في انبعاث أكبر كمية CO ₂.

ويتم استهلاك كمية كبيرة من المياه لغسيل الآلات ومعالجة الخرسانة لتحقيق القوة المطلوبة في المواقف الصعبة.

ما ينتج عنه كمية كبيرة من المياه الملوثة يتم تصريفها، كما يتم استخدام الماء النقي لمنع التفاعلات الكيميائية.

3.       عمر الخرسانة

أكبر عيب للخرسانة هو التدهور الذي ظهر في كثير من البلدان، فهو لا يؤثر فقط على إنتاج المجتمع فقط،

ولكن أيضًا له تأثير ضار كبير على الموارد والبيئة والسلامة.

ويؤدي عدم وجود متانة كافية ومحكومة، بالإضافة إلى صيانة الهيكل الخرساني،

إلى استهلاك الكثير من الطاقة وإنتاج كمية كبيرة من النفايات.

ومن هذا يتضح أن استمرار الصيانة والإصلاح يؤثر على الاقتصاد والبيئة.

4.       هدم الأبنية الخرسانية

يستهلك تفكيك الهياكل الخرسانية والنقل، حوالي 0.2٪ من إجمالي استهلاك الطاقة لكل تقييمات دورة الحياة،

فقد يكون هدم الهيكل الخرساني عملية مكلفة.

طرق تحقيق الأبنية الخرسانية المستدامة

أولًا: استخدام الأسمنت المخلوط

يتم إطلاق معظم ثاني أكسيد الكربون أثناء إنتاج الكلنكر بسبب تكلس الكالسيوم واستهلاك الطاقة،

حيث  يمكن تقليل هذا الانبعاث باستخدام الأسمنت المخلوط، الذي يتم فيه استخدام المنتج الصناعي،

مثل ركام المعادن، الذي يحل محل جزء من الكلنكر.

ولا يقلل الأسمنت المخلوط من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في عمليات التكليس فحسب، بل يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة.

ثانيًا: تحسين كفاءة الطاقة

يمكن تقليل الانبعاثات الناتجة عن استخدام الكهرباء والوقود من خلال تحسين كفاءة الطاقة التي تؤدي إلى خفض تكلفة الإنتاج أيضًا.

كما يمكن تطوير وتعديل واستبدال المعدات لجعلها أكثر كفاءة في إنتاج الأسمنت،

حيث يتم استخدام نسبة كبيرة من الطاقة أثناء إنتاج الأسمنت، وتأتي من احتراق الوقود.

لذلك من الممكن الحصول على تخفيض كبير في استخدام الطاقة من خلال التخفيف من كفاءة الوقود.

ويعد تغيير تقنية إنتاج الأسمنت طريقة أخرى لتحسين كفاءة الطاقة.

ثالثًا: إزالة ثاني أكسيد الكربون

يمكن تقليل انبعاث ثاني أكسيد الكربون باستخدام إزالة ثاني أكسيد الكربون،

حيث يتم في هذه الطريقة التي يمكن أن تحدث أثناء أو بعد عملية الإنتاج، فصل ثاني أكسيد الكربون ثم التخلص منه خارج الغلاف الجوي.

وينقسم إجراء هذه التقنية إلى ثلاث مراحل:

1. تجفيف وضغط ثاني أكسيد الكربون
2. نقل ثاني أكسيد الكربون المستعاد
3. تخزينه أو التخلص منه

يتم ذلك عن طريق تحقيق كربون منخفض بدلاً من وقود عالي الكربون،

من خلال استخدام وقود يحتوي على نسبة منخفضة من ثاني أكسيد الكربون.

لذلك، فإن استخدام الوقود المشتق من النفايات أو الغاز الطبيعي بدلاً من وقود الفحم يقلل من كمية ثاني أكسيد الكربون ويقلل من التخلص من النفايات.

وهناك عدد من أنواع الوقود البديلة التي يمكن استخدامها لهذا الغرض مثل غازات التكرير والزيوت المعدنية ونفايات الأخشاب.

كما يجب إطالة العمر التشغيلي للخرسانة، لأنها العامل الأكثر أهمية، فهي لا تقلل فقط من كمية نفايات الهدم للمباني الحالية ولكن أيضًا تحافظ على المواد الخام.

ويجب أيضًا تدوير المخلفات، حيث تتكون المخلفات من الركام والبناء الذي يمكن استخدامه كركام خشن وناعم.

للاطلاع على المزيد من الأخبار المعمارية