بیم و ساختمان های پایدار
BIM و ساختمان های پایدار
اهداف بسیاری را می توان انگیزه ی طرح ریزی و طراحی ساختمان های پایدار دانست. شاید شناخته شده ترین هدف، جلوگیری از تنزل کیفیت محیط زیست باشد
- جلوگیری از گرم شدن زمین از طریق صرفه‌جویی در مصرف انرژی، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و تثبیت کربن از طریق فرایندهای زیست‌شناختی، مانند جنگل‌کاری و احیای تالاب‌ها
- به حداقل رساندن آثار زیست‌محیطی ناشی از استخراج زغال‌سنگ، گاز طبیعی، و نفت، شامل تشکیل لکه‌های نفتی در دریاها؛ تراشیدن کوه‌ها برای استخراج زغال‌سنگ از معادن سطحی و آلایندگی‌های مرتبط با تزریق مایعات به چاه‌های نفت برای استخراج گاز طبیعی .
- کاهش آلودگی هوا، آب، و خاک. .
- حفاظت از منابع آب پاکیزه
- کاهش آلودگی نوری که می‌تواند اکوسیستم‌های شبانه را تخریب کند.
- حفاظت از زیستگاه‌های طبیعی و تنوع زیست‌شناختی، با دل‌مشغولی خاص برای گونه‌های درخطر و در معرض انقراض
- جلوگیری از تبدیل کاربری غیرضروری و برگشت‌ناپذیر زمین های کشاورزی . حفاظت از خاک سطحی و کاهش تأثیر. و کاهش استفاده از زمین چاله‌ها برای دفن زباله.
- کاهش خطر آلودگی هسته‌ای
یکی از پایه‌های کیفیت در طراحی ساختمان پایدار در سال های اخیر، مدلسازی انرژی به عنوان جزئی از مدلسازی اطلاعات ساختمان است. مدل انرژی به مالک ساختمان و طراحان حرفه‌ای کمک میکند تا در مورد انرژی، تصمیم های صحیح بگیرند.
از مدل‌های انرژی ساختمان برای مقاصد مختلف، شامل ارزیابی‌های اصلاحات، تطبیق با آیین‌نامه‌های انرژی، تطبیق اختیاری با استانداردها، پیش‌بینی صورت‌حساب انرژی و هزینه‌ی بهره‌برداری، مستندسازی مشوق‌های مالیاتی، و تطبیق با برنامه‌های تشویقی منطقه‌ای یا شرکتی استفاده شود.
این مدل‌ها می‌توانند مینای طراحی سیستم گرمایش و سرمایش نیز باشند، کاربردهای پیشرفته‌ی این مدل‌ها شامل اصلاح و بهینه‌سازی ترتیب کنترل دستگاه‌های گرمایش، سرمایش و روشنایی است.
رمز موفقیت در شبیه‌سازی انرژی ساختمان این است که مدلسازی قبل از تصمیم‌گیری انجام شود. اگر شبیه‌سازی انرژی پس از تصمیم‌گیری درباره‌ی شکل ساختمان انجام شود، تأثیری در انتخاب شکل ساختمان نخواهد داشت. برای مثال اگر شبیه‌سازی انرژی بعد از تکمیل نقشه‌های دوبعدی انجام شود، تأثیری در تعیین نسبت پنجره به دیوار نخواهد داشت. اگر شبیه‌سازی بعد از انتخاب سیستم گرمایش و سرمایش انجام شود، بر بازده این سیستم تأثیری نخواهد داشت.
به همین علت، مدلسازی انرژی باید همگام با مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) باشد (و نه مستقل از آن) تا کلیه تصمیمات فازهای مختلف و ارکان گوناگون درگیر در پروژه، در مدلسازی لحاظ شود.
ساختار نرم افزاری BIM به دو زیر مجموعه اصلی تقسیم می شود.
- مدلسازی
- تحلیل و آنالیز
ابزارهای مدلسازی به ما در تولید ماکت دیجیتالی مشخصات فیزیکی کمک می کنند، و ابزارهای تحلیلی، وظیفه انجام تحلیل ها و محاسبات مهندسی در زمینه های مختلف را دارند. یکی از مهمترین این ابزارها در مدلسازی اطلاعات ساختمان، نرم افزارها و پلاگین های تحلیل انرژی هستند. این نرم افزارها قادر به تطبیق پذیری با کدها و مقررات محلی هستند و می توانند ضمن تجزیه و تحلیل کلیه پارامترهای موثر بر میزان مصرف انرژی در ساختمان، طبعیت طرح ها با مقررات انرژی را نیز بررسی کنند.
شکل زیر نمونه ای از ایجاد ارتباط بین نرم افزارهای BIM با نرم افزار مدلسازی انرژی را نمایش می دهد.
در آینده مطالب بیشتری در خصوص انتخاب نرم افزار مناسب و روش های ایجاد ارتباط بین BIM و مدلسازی انرژی خواهیم نوشت.
یک نمونه انتقال مدل BIM از نرم افزار Revit به نرم افزار Designbuilder
ساختمان سبز چیست؟
تعريف طراحی پایدار
سبز به چه معنی است؟ در سال ۲۰۰۵، اگر به شخصی میگفتید که شما در حال ساخت ساختمان سبز هستید، باید توضیح میدادید که منظور شما این بوده که دوستدار طبیعت هستید و نه رنگ سبز ! به ظور خلاصه، این اصطلاح امروزه به همین معنا و مفهوم است.
ساختمان سبز نسبت به ساختمانهای سنتی که طی سه دهه ی گذشته ساخته شده اند، تاثیر کمتری بر محیط طبیعی می گذارد. به تازگی توانسته ایم میزان این تاثیر را به شکل کمی اندازه گیری کنیم.
امروزه، در زبان صنعت تغییری ایجاد شده است و از اصطلاح پایدار به جای سبز استفاده می کند، این مسأله تعریف طراحی پایدار را سخت تر می کند، اما قطعا یک بهبود گسترده ای در چگونگی تفکر ما در مورد ساختمان ایجاد کرده است. طراحی پایدار، بهتر از سبز است، زیرا پایداری، تأثیرات بیشتری در برمی گیرد. حال آنکه سبز تنها تأثیر بر محیط طبیعی را در برمی گیرد.
برای مثال، ساختمان های سبز دهه ی ۱۹۹۰ ممکن بود دارای مصالحی با برخی خصوصیات بازیافتی باشد، اما ساختمان امروزی که هدفش پایداری است، کل چرخه ی حیات تولیدات را در نظر می گیرد. طراحان. پیمانکاران و مالکان، استخراج ماده ی خام، محل تولید و روند تولید، دوام و قابلیت بازیافت را در نظر می گیرد.
پس بهترین تعریف برای طراحی پایدار چیست؟ در این رابطه نام کمیسیون جهانی را در توسعه محیطی پیدا می کنیم. کمیسیون براندتلند، یک تعریف را در سال ۱۹۸۷ در گزارش به سازمان ملل ارائه کرد.
توسعه ی پایدار نیازهای امروز را بدون به خطر انداختن توانایی های نسل آینده برای بر کردن نیازهایشان، برآورده می کند.
در سال ۱۹۸۳، این کمیسیون دور هم گرد آمدند تا نگرانی فزاینده ای را درباره ی تخریب شتاب زده منابع محیطی و طبیعی انسان و عواقب آن بر اقتصاد و توسعه ی اجتماعی» اعلام کنند. در ایجاد این کمیسیون، مجمع عمومی سازمان ملل، وجود مشکلات محیطی و جهانی بودن آنها را به رسمیت شناخت و به این نتیجه رسید که این مسأله، جزو منافع مشترک همه ی ملل است تا سیاستهای مربوط به توسعه ی پایدار را برقرار کنند. در گزارش ۱۹۸۷ که با عنوان «آینده ی مشترک ما» منتشر شد، در مورد توسعه ی پایدار و تغییرات سیاسی مورد نیاز برای رسیدن به این تغییرات بحث شده است.
جان الينگتون در کتاب “آدمخواران با چنگال” که در سال ۱۹۹۸ منتشر شد، با نگاه عمیق تری به معنی پایداری نگاه می کند. وی یک مفهوم جدید را به عنوان اصول سه گانه تعریف می کند. در این شکل بررسی ماهیتها، عملکردهای محیطی و اجتماعی خود را علاوه بر عملکرد اقتصادی شان در نظر می گیرد . این سه زمینه که ما با عناوین، مردم، سیاره و رونق اقتصادی به آن می پردازیم، به عنوان سه پایه ی پایداری خوانده می شوند.
ما باور داریم که تصمیمات تعادلی در این سه زمینه منجر به یک راه حل پایدار خواهد شد. با یک تفکر گسترده تر و فهم بیشتر در مورد پایداری، صنعت ساختمان همچنان به شکل بی قاعده کلیه سبز و پایدار را به جای هم استفاده می کند. همان طور که اصول طراحی پایدار مورد بررسی قرار گرفتند خیلی از متفکران پیشرو، طراحی هایی را آزموده و در مورد تفاوت های طراحی سبز و طراحی پایدار نوشته اند دو سند از دهه ی اول قرن بیست و یک به این تفاوت ها می پردازد.
یکی از این سندها با عنوان «ساختمان پایدار» (۲۰۰۲) است که توسط معماران مدل سازی اطلاعات ساختمان با همکاری نزدیک با مهندسان کین، لوییس اوپنهایم، هاولی پیترسون و معماران اسنایدر و کمیته رهبری امکانات در بنیاد پاکارد نگاشته شده است. این سند به صورت رایگان در سایت در دو قسمت، گزارش پایداری و ماتریس پایداری را در مورد روندها و نتایجی که در حین فاز اولیه ی طراحی توسط پروژهی بنیاد پاکارد انجام می شود، ارائه میدهد.
گزارش پایداری و ماتریس پایداری در واکنش به سؤال بنیاد پاکارد مبنی بر چگونگی توسعه ی ابزار و برای توضیح تاثیرات سطوح مختلف پروژه های سبز، ایجاد شده است. ایجاد یک پاسخ برای این سوال با طراحی شش راه حل انجام شد که بر اساس یک برنامه، یک محل و طبق آیین نامه ی ساختمانی لازم بودند که میزان طراحی و عملکرد محیطی آنها تغییر کند. این راه حل ها عبارت اند از ۴ گواهی ساختمان سبز در سیستم امتیاز دهی USGBC LEED ، به علاوه ی یک طراحی با معیار بازار و راه حل دیگری که فراتر از LEED بود و همگی به مقوله پایداری می پرداختند. تأثیرات هر یک از این شش راه حل در گروه هایی طبقه بندی شد؛ شکل ساختمان، انرژی، آلودگی، هزینه های خارجی برای جامعه، برنامه های (طراحی و ساخت) و هزینه های کوتاه و بلندمدت (طراحی و ساخت).
راه حل طراحی که فراتر از LEED بود به صورت مفهومی به عنوان ساختمان زنده شناخته شد. در « ساختمان پایدار»، ساختمان زنده به عنوان ساختمانی با تأثیر سالانه ی صفر بر محیط تعریف شده است. این مسأله شامل انرژی، آب، پاکسازی ضایعات و بدون آلودگی بودن است. نویسندگان گزارش، همچنین، بیان کردند که یک ساختمان واقعأ پایدار در هنگام ساخت و طراحی تأثیرات را کاهش می دهد.
با مرور گزارش، بسیاری از افراد خبره، ابتدا به هزینه های هر کدام از این راه حل ها توجه می کنند. در مقایسه با ساختمان های معمول بازار، ساختمان سبز با گواهی LEED نقره ای، طلایی و پلاتینیوم، به ترتیب هزینه ای برابر با ۱، ۱۳، ۱۵، ۲۱ درصد را در بر دارد. پایدارترین راه حل، ساختمان زنده، دارای افزایش هزینه ی اولیه ای برابر با ۲۹ درصد در مقایسه با ساختمان متداول بازار بود، با این حال همچنان از نظر هزینه برای ساخت و اجرا و به کارگیری در یک بازه ی زمانی ۳۰ ساله به صرفه تر بود. این نقطه همان جایی است که افراد آگاه به مسائل مالی باید متمرکز شوند- هزینه ی کلی داده ها نشان داد که در یک بازه ی زمانی ۱۰۰ ساله، ساختمان سبز در ۳۰ساله اول هزینگهای مازاد خود را جبران میکند.
امروزه، درست پس از پنج سال، ایالت کالیفرنیا آیین نامه های ساخت و ساز و راه حل های طراحی خود را با دو سطح عملکرد محیطی برگرفته از ساختمان پایدار، ساختمان متداول بازار و ساختمان دارای گواهی LEED، خود را به روز کرده است اما با آیین نامه ی انرژی کالیفرنیا مطابقت نمی کنند. این مسأله هزینه ی بین ساختمان معمول بازار و ساختمان زنده را به ۱۴ درصد تغییر می دهد. و سند دیگری که به تفاوتهای بین سبز و پایدار می پردازد، طراحی واکنشی محیطی (۲۰۰۶) است که توسط جامعه ی طراحان نگاشته شده است. الگوی طراحی که در این سند توصیف شده است در شکل ۱-۷ نشان داده شده است و روند فکری که تاکنون داشته ایم را دنبال می کند، اما همچنین آن را به سطحی بالاتر می برد. سطح بالاتر به یک طراحی پایدار واقعی، به شکل خنثی و یا به شکلی که بیل مکدونو آن را بیان می کند، ساختمان پایدار دارای ۱۰۰ درصد ضرر کمتر است. برای اینکه واقعا یک طراحی واکنشی محیطی داشته باشیم، باید فراتر از طراحی پایدار برویم و به این فکر کنیم که چگونه محیط ساخت ما می تواند به شکل فعال، سیارهی ما را به حال اول باز گرداند و حتی به شکل عضوی از سیستم باز تولید عمل کند.
منبع : Green BIM , Eddie Krigiel