على الرغم من أن المناطق الحضرية تُشكّل محور معضلة المناخ العالمية، إلا أنها تمتلك أيضًا القدرة على أن تكون مصدرًا لحلول ثورية. هناك ضغط متزايد على المدن للحد من تأثيرها البيئي، حيث تُشكّل المباني والبنية التحتية حوالي 39% من إجمالي استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم. انبعاثات الكربون المرتبطة بالطاقةويمكن تحقيق ذلك عندما نعمل على إزالة الكربون من البناء الحضري.
يتكون هذا الجزء الكبير من 28% من الانبعاثات التشغيلية مثل التدفئة والتبريد والإضاءة، و11% من الكربون المتجسد، وهي الانبعاثات المرتبطة بالتصنيع، وسائل النقلومواد البناء. بحلول عام ٢٠٥٠، من المتوقع أن يشكل سكان الحضر ٦٨٪ من سكان العالم، مما سيزيد الطلب على البنية التحتية والإنشاءات الإضافية.
إن هذه الانبعاثات على وشك التزايد إذا لم يتم اتخاذ إجراءات فورية ومدروسة، الأمر الذي من شأنه أن يؤدي إلى تفاقم الوضع. تغير المناخ والمشاكل المرتبطة بها، مثل استنزاف الموارد، والطقس القاسي، وارتفاع درجات الحرارة.
يجب إزالة الكربون من البنية التحتية والمباني الحضرية لأسباب اجتماعية واقتصادية، بالإضافة إلى الأسباب البيئية. المدن الصحية ذات جودة الهواء الأفضل، وانبعاثات غازات الدفيئة الأقل، ضوضاء التلوثإن التحول إلى البيئات الحضرية منخفضة الكربون يعد بتوفير المزيد من الطاقة والمساحات الخضراء، وكل هذه العوامل تعمل على تحسين نتائج الصحة العامة.
من الناحية الاقتصادية، يُحفّز الابتكار، ويجذب الاستثمار في التقنيات المستدامة، ويُولّد فرص عمل في الصناعات الخضراء. ومن الناحية الاجتماعية، يضمن الوصول العادل إلى بنية تحتية متينة، لا سيما للفئات المهمّشة التي غالبًا ما تتأثر بشكل غير متناسب. التدهور البيئي.
لمساعدة مخططي المدن والمطورين والمدافعين عن الاستدامة في تحويل المناظر الطبيعية الحضرية إلى نماذج مستدامة وسط النمو الحضري السريع، يدرس هذا الدليل الإجراءات الممكنة والتقنيات الحديثة والتقنيات التعاونية.
جدول المحتويات
لماذا يُعدّ خفض انبعاثات الكربون في البناء الحضري أمرًا مهمًا؟
نظراً لمساهمتها الكبيرة في انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية، يجب إزالة الكربون من المباني الحضرية فوراً. ويفيد برنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) بأن 39% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة تأتي من قطاع البناء وحده، مما يُبرز مساهمة هذا القطاع في تغير المناخ.
من العوامل المهمة، وإن كانت غير ظاهرة، الكربون المتجسد، والذي يشمل الانبعاثات الناتجة عن التصنيع والنقل واستخراج المواد الأساسية كالصلب والأسمنت. على سبيل المثال، تُطلق التفاعلات الكيميائية التي تُنتج الكلنكر، وهو منتج ثانوي لتصنيع الأسمنت، ثاني أكسيد الكربون، مما يجعله مصدرًا مهمًا للانبعاثات.
من ناحية أخرى، تنتج الانبعاثات التشغيلية عن الاستخدام اليومي للطاقة في المباني، إذ تستخدم أنظمة التدفئة والتبريد الوقود الأحفوري بكثرة في العديد من المناطق. وإذا لم يُتخذ أي إجراء، فستكون العواقب وخيمة. تُحذر وكالة الطاقة الدولية (IEA) من أنه في حال عدم تطبيق سياسة إزالة الكربون، فقد يؤدي النمو السكاني والتوسع الحضري إلى ارتفاع الطلب العالمي على الطاقة في المباني بنسبة 50% بحلول عام 2050.
هدف اتفاق باريس من الحفظ الاحترار العالمي سيكون تحقيق ارتفاع في درجات الحرارة إلى 1.5 درجة مئوية أكثر صعوبة في هذا السيناريو، لأن البنية التحتية عالية الانبعاثات ستبقى عالقة لعقود. وبعيدًا عن القضايا البيئية، فإن الحجة الاقتصادية قوية: فوفقًا لتوقعات البنك الدولي، إذا لم تُعالَج الأضرار المرتبطة بالمناخ، فقد تخسر المدن ما يصل إلى 77% من ناتجها المحلي الإجمالي بحلول عام 2050.
من ناحية أخرى، تُؤتي استثمارات إزالة الكربون المُبذولة اليوم ثمارها بسخاء؛ فوفقًا للجنة العالمية للتكيف، فإن كل دولار يُنفق على بنية تحتية متينة قد يُحقق وفورات في التكاليف بقيمة 4 دولارات في المستقبل. يُعدّ إزالة الكربون هدفًا متعدد الجوانب، إذ تُحسّن المدن النظيفة الإنتاجية وجودة الحياة من خلال الحد من المشاكل الصحية، مثل أمراض الجهاز التنفسي.
استراتيجيات رئيسية لإزالة الكربون من البناء والبنية التحتية الحضرية
- اعتماد مواد البناء المستدامة
- تعزيز التصميم الموفر للطاقة
- الانتقال إلى المباني الخالية من الانبعاثات الكربونية
- دمج البنية التحتية الخضراء
- إزالة الكربون من عمليات البناء
- تجديد المباني والبنية التحتية القائمة
- تعزيز السياسات والحوافز
- إشراك أصحاب المصلحة والمجتمعات
1. اعتماد مواد البناء المستدامة
إن إعادة النظر في اختيار المواد لتقليل انبعاثات الكربون المتضمنة هو حجر الأساس في إزالة الكربون من المباني الحضرية. تتطلب المواد التقليدية، كالفولاذ والخرسانة، طاقة هائلة؛ إذ يُسهم تصنيع الأسمنت وحده بنسبة 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون عالميًا.
الأخشاب من الغابات المُدارة بشكل مستدام أو الخيزران، والتي تكون متجددة ولها تكلفة أقل بصمة الكربونبدائل جيدة. خرسانة الرماد المتطاير، المُصنّعة من دمج نواتج احتراق الفحم، تُقلّل من استخدام الأسمنت بنسبة تصل إلى 30%، بينما يُقلّل الفولاذ المُعاد تدويره من الحاجة إلى استخراج خام الحديد الخام.
من خلال استعادة المواد مثل الطوب والأخشاب من المباني المهدمة، يتم إبعاد القمامة عن مقالب القمامة، وتقلّ الحاجة إلى موارد جديدة. إضافةً إلى ذلك، يُعزّز الاعتماد على المصادر المحلية الاقتصادات الإقليمية ويُقلّل الانبعاثات المرتبطة بالنقل، مُرسيًا بذلك نموذجًا للاقتصاد الدائري يدعم أهداف الاستدامة.
2. تعزيز التصميم الموفر للطاقة
طوال دورة حياة المبنى، يُعد التصميم الموفر للطاقة أساسيًا لخفض الانبعاثات التشغيلية. باستخدام المكونات الطبيعية، يمكن لحلول التصميم السلبي تقليل استهلاك الطاقة.
على سبيل المثال، يُمكن أن يُؤدي توجيه المباني لتحقيق أقصى استفادة من أشعة الشمس، وتركيب عزل عالي الجودة، وتصميم تهوية طبيعية، إلى خفض متطلبات التدفئة والتبريد بنسبة 40%. كما تُحسّن أغلفة المباني عالية الأداء، والتي تشمل نوافذ وجدران وأسقفًا متطورة، من الكفاءة الحرارية.
يتم تحسين استخدام الطاقة بشكل فوري من خلال تقنيات ذكية، مثل أجهزة استشعار درجة الحرارة، والإضاءة الآلية التي تتكيف مع الإشغال، وأنظمة التحكم المتطورة في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء. وفقًا لـ وزارة الطاقة الأمريكيةوتعتبر هذه التصاميم ضرورية للتنمية الحضرية منخفضة الكربون لأنها قادرة على خفض استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 30 إلى 50%.
3. الانتقال إلى المباني الخالية من الانبعاثات الكربونية
لتحقيق هدف إزالة الكربون، تُعدّ المباني ذات الانبعاثات الصفرية الصافية - تلك التي تُولّد طاقةً تُعادل استهلاكها السنوي - الخيار الأمثل. تستخدم هذه المباني تقنيات الطاقة المتجددة مثل مضخات الحرارة الجوفية، التي تستخدم درجة حرارة الأرض الثابتة للتدفئة والتبريد الفعالين، أو المضخات الحرارية الأرضية .... الألواح الشمسية، والتي قد توفر في المناطق المشمسة ما بين 70 إلى 80% من احتياجات المبنى من الكهرباء.
في بعض البيئات الحضرية ذات موارد الرياح الكافية، الرياح التوربينات من الممكن تنفيذ ذلك. تضمن أنظمة تخزين البطاريات إمدادًا ثابتًا بالطاقة من خلال تخزين طاقة إضافية للاستخدام ليلًا أو في الأجواء الغائمة.
تُحسّن هذه المباني مرونة الطاقة من خلال دمجها مع الشبكات الذكية، التي تُوازن بين الإمداد الخارجي والتوليد في الموقع. ووفقًا لتحالف الطاقة الصفرية الصافية، يُمكن لهذه المباني أن تُصبح خالية من الكربون، مما يُرسي معيارًا لـ التنمية الحضرية فى المستقبل.
4. دمج البنية التحتية الخضراء
تُحسّن البنية التحتية الخضراء الاستدامة وقابلية العيش من خلال الجمع بين الحلول الطبيعية والتخطيط الحضري. تُوفر الجدران والأسقف الخضراء، المغطاة بالنباتات، عزلًا حراريًا إضافيًا وتُخفّض درجات حرارة الأسطح بما يصل إلى 5 درجات مئوية، مما يُقلل الحاجة إلى طاقة التبريد.
بالإضافة إلى تحسين جودة الهواء والتحكم في الجريان السطحي من خلال الترشيح الطبيعي، تعمل المتنزهات والغابات الحضرية كـ تسرب الكربون، تخزين ثاني أكسيد الكربون. يمكن لمياه الأمطار أن تتسرب عبر الأرصفة النفاذة، مما يقلل من خطر الفيضانات وتخفيف الضغط على أنظمة الصرف الصحي.
تم دمج الأسطح الخضراء في 75% من البناء الجديد في مدن مثل كوبنهاجن، مما يوضح كيف يمكن لهذه الإجراءات تحويل المناظر الطبيعية الحضرية إلى أنظمة بيئية مرنة ومنخفضة الكربون.
5. إزالة الكربون من عمليات البناء
لتقليل البصمة الكربونية، يجب تغيير عملية البناء نفسها. يمكن الحد من انبعاثات الديزل عن طريق كهربة المعدات، مثل الحفارات والرافعات، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، لتشغيلها.
إن البناء الجاهز والوحدات النمطية، حيث يتم بناء الأجزاء خارج الموقع وتجميعها في الموقع، يقلل من النفايات ويسرع الجداول الزمنية، مما يؤدي إلى انخفاض سوء استخدام المواد بنسبة 20-30%.
أثناء عملية البناء، تُحسّن نمذجة معلومات البناء (BIM) استهلاك الموارد وتُقلل الانبعاثات من خلال تمكين التخطيط الدقيق للمواد ومحاكاة الطاقة. ووفقًا لمعهد صناعة البناء، تُعدّ هذه التطورات بالغة الأهمية للتنمية الحضرية المستدامة، إذ يُمكنها خفض البصمة الكربونية للمشروع بنسبة 15-25%.
6. تجديد المباني والبنية التحتية القائمة
يُعدّ التحديث تكتيكًا بالغ الأهمية، لأن 80% من المباني التي ستُستخدم بحلول عام 2050 مُجهزة بالفعل. ويمكن خفض استهلاك الطاقة بنسبة 30-50% بإضافة نوافذ زجاجية مزدوجة، وتحسين العزل، والتحول إلى إضاءة LED.
يتم تحقيق أهداف الطاقة المتجددة من خلال التحول من أنظمة التدفئة المعتمدة على الوقود الأحفوري إلى المضخات الحرارية الكهربائية أو بدائل الكتلة الحيويةمن خلال تقاسم الموارد عبر العديد من المباني، تعمل أنظمة التدفئة والتبريد المركزية، التي تعمل على مركزية توزيع الطاقة في المناطق الحضرية المزدحمة، على زيادة الكفاءة.
وتتجلى إمكانات التحديث والتجديد في جهود موجة التجديد التي يبذلها الاتحاد الأوروبي، والتي تسعى إلى مضاعفة معدلات التجديد أربع مرات وخفض الانبعاثات من المباني القائمة بنسبة 60% بحلول عام 2030.
7. تعزيز السياسات والحوافز
لتوسيع نطاق إزالة الكربون، يُعدّ التدخل الحكومي أمرًا أساسيًا. يجب أن تلتزم جميع المشاريع الجديدة بمعايير أداء الطاقة الدنيا التي تُحددها قواعد البناء الأخضر، مثل قانون الحفاظ على الطاقة الدولي. يُشجع موازنة التكاليف الأولية والإعفاءات الضريبية والمنح والإعانات المطورين على استخدام التكنولوجيا النظيفة والمواد.
تُتاح مزايا السوق من خلال سياسات مثل برنامج "العلامة الخضراء" في سنغافورة، الذي يُصادق على المباني المستدامة. ولإنشاء إطار قانوني يُشجع على اعتمادها على نطاق واسع، يحث المجلس العالمي للمباني الخضراء الحكومات على ربط المشتريات العامة بأهداف الاستدامة، وتعزيز لوائح انبعاثات الكربون الصافية الصفرية بحلول عام ٢٠٥٠.
8. إشراك أصحاب المصلحة والمجتمعات
يتطلب خفض انبعاثات الكربون العمل الجماعي. وتُسلَّط الضوء على المزايا طويلة الأمد للهندسة المعمارية منخفضة الكربون، مثل انخفاض تكاليف المرافق وتوفير ظروف معيشية صحية، من خلال توعية السكان المحليين والمطورين من خلال الندوات والحملات. ويضمن التعاون مع المقاولين والمهندسين والمعماريين الجدوى التقنية والإبداع.
لتحقيق العدالة الاجتماعية وتجنب "الفجوة الخضراء"، يُعدّ الوصول العادل إلى البنية التحتية الخضراء أمرًا ضروريًا لضمان استفادة المجتمعات ذات الدخل المنخفض من الطاقة النظيفة والمساحات الخضراء. تُظهر المشاريع التي تقودها المجتمعات المحلية، مثل التخطيط الحضري التشاركي في تورنتو، كيف يُمكن لإشراك أصحاب المصلحة أن يُساعد المشاريع على تلبية الاحتياجات المحلية وتعزيز ثقافة الاستدامة.
أمثلة واقعية على إزالة الكربون من المناطق الحضرية
من خلال استخدام الآلات الكهربائية و طاقة متجددة لإنشاء "باورهاوس تيليمارك"، وهو هيكل طاقة إيجابي صافي، وضعت أوسلو، النرويج، معيارًا لمواقع البناء الخالية من الانبعاثات. ومن خلال الحوافز والمتطلبات الصارمة، صدّق برنامج حوافز "غرين مارك" في سنغافورة أكثر من 4,000 مبنى، مما أدى إلى انخفاض في استهلاك الطاقة بنسبة 25%.
في إطار استراتيجيتها للصفر الكربوني، جددت لندن، المملكة المتحدة، أكثر من ألف مبنى عام، مما رفع كفاءتها في استخدام الطاقة بنسبة 1,000%. تُقدم هذه الأمثلة نماذج لمدن أخرى، إذ تُظهر كيفية تسريع عملية إزالة الكربون من خلال السياسات والتكنولوجيا ومشاركة المواطنين.
خاتمة
إن إزالة الكربون من البنية التحتية والمباني الحضرية ضرورة ملحة، وليست هدفًا طويل الأمد. المواد المبتكرة، تصاميم موفرة للطاقةويجب أن تتضافر الجهود من أجل تلبية هذا الطلب من خلال التكنولوجيا المتجددة واللوائح القوية المدعومة بمشاركة المجتمع.
يتعين على مخططي المدن إعطاء الأولوية للممارسات المستدامة في جميع مشاريعهم؛ ويتعين على المشرعين فرض وتشجيع المعايير الخضراء؛ ويتعين على شركات البناء تبني التقنيات المبتكرة؛ ويتعين على السكان دعم الجهود الخضراء والمشاركة فيها.
إن اتخاذ القرارات المستنيرة الآن سيمهد الطريق لمجتمعات خالية من الانبعاثات الكربونية، وهو ما يعد بوقت تصبح فيه التوسعات الحضرية أكثر استدامة. الصحة البيئية يمكن للمدن أن تأخذ زمام المبادرة في تحول العالم إلى مجتمع أكثر مرونة واستدامة وعدالة من خلال العمل الآن.
توصيات
- تدهور الأراضي، الأسباب، الأنواع، الآثار والحلول
. - 10 مساهمات للمدن الذكية في التكيف مع المناخ
. - 11 أسباب تدهور التربة
. - 12 الأسباب الرئيسية للأنواع المهددة بالانقراض
. - 12 تأثيرًا للغابات الحضرية: كيف تُغيّر الأشجار الحياة في المدينة
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.