المبانـــي الخضراء – تعريفــات وتطبيقات

مصطلح البناء الأخضر (Green Building) يرمز الى مبنى تم تصميمه وتنفيذه ليحقق الاستدامة والفعالية وذلك استنادا الى بعض المعايير الدولية المعده من قبل المؤسسات المختصة التي تقيس مدي توافق المبني مع البيئة وإمكانية تصنيفة ضمن المباني الخضراء, بمعنى آخر الى أي درجة المبنى صديق للبيئة ولا يسبب تلف للموارد البيئية .

اضافة المسطحات الخضراء للمباني

و المباني الخضراء تعتمد علي تقنيات البناء التي تراعي البيئة في المواد المستخدمة واستهلاك الطاقة والاستدامة.

ومنها ما يعتمد علي المواد الأولية في  البناء ويحرص علي استخدام ما هو في محيط بيئة المكان. 

مثل البناء بالتربة المدكوكة أو الأكياس الرملية، ومنها ما يعتمد علي تقنيات حديثة للحفاظ علي الطاقة وتوليدها وإعاده تدويرها باستخدام حلول متقدمة تعتمد علي  الطاقة الشمسية، المياه المستصلحة، ومصادر الطاقة المتجددة, وذلك لتحسين نوعية البيئة للمباني والحد من التأثير السلبي على النظام البيئي والمساعدة على إنشاء بروتوكولات  لتقييم البيئة والطاقة .

إن وضع نظم وارشادات, خاصة بأنظمة البناء الاخضر تساعد على البناء بطريقة تأخذ بعين الاعتبار حماية مصادر البيئة , وتجنب استنزافها عبر استخدام مواد قابلة لاعادة التدوير , كذلك الأخذ بعين الاعتبار التوفير بالطاقة .

إن تشييد وبناء وتشغيل المباني الخضراء يتأثر بالعوامل التالية:

1. الاحترار العالمي وتغير المناخ .

2. الاحتباس الحراري .

3. دورة الكربون .

4. التنمية المستدامة.

5. الطاقة الرمادية والموارد المتجددة .

6. العزل الحراري للمباني .

7. إعادة التدوير واستعمال مواد البناء .

تأثير التغير المناخي والاحتباس الحراري على البناء والتشييد وتشغيل المباني الخضراء

البناء والتشييد وتشغيل المباني الخضراء يتأثر بعدة عوامل مهمة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالتغير المناخي، الاحتباس الحراري، دورة الكربون، التنمية المستدامة، واستخدام الموارد المتجددة، ومن بين هذه العوامل:

التغير المناخي والاحتباس الحراري: تعد ظاهرة الاحتباس الحراري والتغير المناخي من أبرز التحديات التي تواجه البشرية في العصر الحالي. يؤدي انبعاث الغازات الدفيئة من النشاطات الصناعية واستخدام الوقود الأحفوري إلى ارتفاع درجات الحرارة العالمية، مما يتسبب في تأثيرات سلبية على البيئة والمجتمعات البشرية. لذا، تصميم وبناء المباني الخضراء يهدف إلى تقليل هذه الانبعاثات وتحسين كفاءة استهلاك الطاقة.

دورة الكربون: يعد استخدام المواد المتجددة وتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون جزءًا من جهود تقليل أثر البناء على البيئة. تعزز الممارسات البنائية المستدامة إعادة تدوير المواد واستخدام المواد التي تساهم في تخفيض انبعاثات الكربون.

التنمية المستدامة: تعني التنمية المستدامة تلبية احتياجات الأجيال الحالية دون المساس بقدرة الأجيال القادمة على تلبية احتياجاتها. المباني الخضراء تدمج مبادئ التنمية المستدامة من خلال استخدام تكنولوجيات تقلل من استهلاك الموارد غير المتجددة وتحسن جودة الهواء والماء.

الطاقة الرمادية والموارد المتجددة: يشير مفهوم الطاقة الرمادية إلى الطاقة المستهلكة خلال جميع مراحل حياة المبنى، بما في ذلك التصميم، البناء، والاستخدام. بينما تسعى المباني الخضراء إلى تقليل الطاقة الرمادية من خلال استخدام موارد متجددة مثل الطاقة الشمسية والرياح لتلبية احتياجات الطاقة.

عزل حراري للمباني: يعد العزل الحراري أساسيًا لكفاءة الطاقة في المباني، حيث يساعد في الحفاظ على درجات الحرارة المناسبة داخل المبنى دون الحاجة إلى استخدام طاقة إضافية للتدفئة أو التبريد. تتضمن التقنيات الحديثة للعزل استخدام مواد عازلة وتصميمات مبنية على أساس حسابات هندسية دقيقة لضمان الكفاءة العالية.

إعادة التدوير واستخدام مواد البناء: تشجع الممارسات البنائية المستدامة على إعادة تدوير المواد واستخدام المواد المعاد تدويرها في البناء. فعملية إعادة التدوير تقلل من استهلاك الموارد الطبيعية وتقلل من النفايات المنتجة خلال عمليات البناء والتشييد.

في الختام، يمثل بناء المباني الخضراء استجابة حضارية للتحديات البيئية والاقتصادية الحديثة. من خلال تبني مفاهيم الاستدامة واستخدام التكنولوجيا الحديثة، يمكن للمجتمعات تقليل الآثار السلبية لأنشطتها على البيئة وتحقيق التنمية المستدامة للأجيال القادمة.

أن زيادة الوعي البيئي وإدراك أهمية المحافظة على موارد البيئة الطبيعية .

دفع العديد من الحكومات الى وضع نظم وتشريعات تساعد بشكل كبير على المحافظة على البيئة وتجنب الاضرار بها , وهنا برزت أهمية وجود تشريعات خاصة بالمباني الخضراء , كذلك إعداد شروط ومواصفات خاصة بالمباني الخضراء وتحقيق الاستدامة في المباني , على أن يكون الغرض من هذه التشريعات :

1. تحسين أداء المباني عن طريق خفض استهلاك الطاقة والمياه والمواد وتحسين الصحة العامة للسكان وسلامتهم بواسطة تعزيز التخطيط والتصميم والتنفيذ والتشغيل للمباني .

2. تؤدي الى دعم الخطية الاستراتيجية للتنمية وخلق بيئة حضرية أكثر استدامه وتعزيز كفاءة البنية التحتية لتلبية احتياجات لتطوير المستقبلية .

3. الانتقال من الدراسة النظرية الى التطبيق العملي على المباني , واستخدام عمليات تزيد من كفاءة استخدام الموارد, والطاقة, والمياه , والمواد,  وتقلل من التأثيرات السلبية للمباني على صحة الانسان, والبيئة, خلال دورة حياة المباني. عن طريق, اختيار أفضل المواقع للبناء , مرورا بتصميم المبنى وانشاؤه وتشغيله وصيانته الدورية ووصولا الى إزالته وإعادة تدويره.

أنواع المباني ومجالات تطبيق شروط المباني الخضراء

تُطبق شروط ومواصفات المباني الخضراء عمومًا على جميع أنواع المباني مع بعض الاستثناءات، ويتم تطبيق هذا النظام في معظم دول العالم، لكن فعالية تطبيق هذه الشروط تختلف من مبنى إلى آخر ومن دولة إلى أخرى، لذا كان من الضروري وجود أنظمة تصنيفية سنذكرها لاحقًا. أما بالنسبة لأنواع المباني التي يمكن أن تطبق شروط المباني الخضراء، فتشمل ما يلي:

المباني التجارية والمكاتب: تشمل هذه الفئة من المباني المكاتب الإدارية، والأسواق، والمراكز التجارية. يتم التركيز في تصميم وبناء هذه المباني على تحسين كفاءة استهلاك الطاقة، واستخدام الموارد المتجددة مثل الطاقة الشمسية والتدفئة الشمسية، بالإضافة إلى تعزيز التهوية الطبيعية واستخدام مواد البناء المعاد تدويرها.

المباني السكنية: تشمل المنازل والمباني السكنية متعددة الطوابق. يتم تطبيق متطلبات المباني الخضراء هنا لتحسين جودة الهواء الداخلي، وتوفير استهلاك الطاقة، واستخدام تقنيات العزل الحراري والتهوية الطبيعية، بالإضافة إلى إدارة فعالة للمياه واستخدام مواد بناء صديقة للبيئة.

المباني التعليمية والثقافية: تشمل هذه الفئة المدارس، والجامعات، والمتاحف، والمراكز الثقافية. يتم التركيز في تصميمها على توفير بيئة تعليمية وثقافية صحية ومريحة بتقليل النفايات واستخدام الطاقة النظيفة.

المباني الصحية والطبية: تتضمن هذه الفئة المستشفيات والمراكز الطبية. يتم التركيز هنا على توفير بيئة نظيفة ومعقمة، وتحقيق كفاءة في استهلاك المياه والطاقة، بالإضافة إلى تخفيض الانبعاثات الكربونية وتعزيز استخدام الطاقة المتجددة.

المباني الصناعية: تشمل المصانع والمراكز الصناعية. يتم التركيز هنا على تحسين كفاءة الإنتاج واستخدام تقنيات الطاقة المتجددة، وإدارة النفايات الصناعية بشكل فعال.

المباني الحكومية والمؤسسات العامة: تشمل هذه الفئة المباني الحكومية مثل مباني الإدارات الحكومية والمنشآت العامة مثل المكتبات ومراكز خدمات المجتمع. يتم التركيز في تصميمها على تحقيق كفاءة في استهلاك الطاقة وإدارة النفايات واستخدام الموارد المتجددة، بهدف توفير بيئة عمل وخدمات عامة صحية ومريحة.

المباني الترفيهية والفنادق: تشمل هذه الفئة المسارح والملاعب والفنادق والمنتجعات. يتم التركيز هنا على تحسين تجربة المستخدم وتوفير بيئة مريحة ومستدامة، مع التقليل من الآثار البيئية السلبية من خلال استخدام تقنيات البناء الخضراء.

يتم تقديم هذه الفئات الرئيسية كأمثلة على أنواع المباني التي يمكن تطبيق مبادئ ومتطلبات المباني الخضراء عليها. يعمل هذا النهج على تحسين جودة البنية التحتية العمرانية وتقليل الأثر البيئي للمباني، مما يسهم في التنمية المستدامة وتحسين جودة الحياة في المجتمعات المعاصرة.

• شروط المباني الخضراء للفلل السكنية بأنواعها ( الفلل الاستثمارية , الفلل الخاصة ).

• فيما يتعلق أيضا بالمباني السكنية وتشمل ( مباني الشقق السكنية متعددة الطوابق , سكن العمال , سكن الطلبة ).

• المباني التجارية وتشمل ( الفنادق والمنشآت الفندقية , مباني المكاتب , المنتجعات , المطاعم , المختبرات ).

• كذلك المباني العامه وتشمل:  ( المباني الحكومية , البنوك والمصارف , المسارح والسينمات , المتاحف , محطات البترول , مكاتب البريد , محلات البيع بالتجزئة , المباني والمنشآت الصحية , المباني التعليمية , المساجد ودور العبادة ).

• المباني الصناعية وتشمل ( المصانع والمعامل , المستودعات , المشاغل والورش ).

• يستثنى من تطبيق شروط المباني الخضراء المباني المؤقتة التي تؤدي وظيفة معينة خلال فترة زمنية قصيرة .

• كما لايمكن تطبيق شروط المباني الخضراء على المباني التاريخية والاثرية وذلك للمحافظة على شخصية وخصوصية هذه المباني وعدم تغيير ملامحها التاريخية .

• في حال وجود أعمال تعديلات على مبنى قائم منجز , أو أعمال توسعة .

• أو أعمال تجديد وترميم لمبنى قائم يجب مراعاة إمكانية استخدام شروط ومواصفات المباني الخضراء . 

• والأخذ بعين الاعتبار امكانية استخدام مواد صديقة للبيئة , ومواد تحسن من أداء وجودة المبنى,  بما لايتعارض مع سلامة المبنى القائم والحرص على تحسين كفاءة استهلاك الطاقة .

أنظمة تصنيف المباني الخضراء

الأنظمة التصنيفية للمباني الخضراء

تعتبر الأنظمة التصنيفية للمباني الخضراء من الأدوات الرئيسية التي تهدف إلى تعزيز التطوير المستدام وتقليل الأثر البيئي للمباني على المدى الطويل. توجد أكثر من نظام واحد لتصنيف المباني الخضراء، بما في ذلك الأنظمة الدولية التي تطبق في العديد من البلدان، بالإضافة إلى الأنظمة المحلية والتشريعات التي تكمل هذه الأنظمة الدولية وتتناسب مع ظروف كل دولة.

من أبرز الأنظمة التصنيفية الدولية للمباني الخضراء:

نظام تصنيف LEED (التصنيف القيادي في التصميم البيئي): يُعد نظام LEED من أكثر الأنظمة شهرة عالميًا، حيث يتم إدارته من قبل مجلس البناء الأمريكي الخضري. يقيّم نظام LEED المباني بناءً على معايير متعددة تتضمن كفاءة استخدام الطاقة، وإدارة المياه، واستخدام المواد، وجودة البيئة الداخلية، وابتكار التصميم.

نظام BREEAM (تقييم بناء البيئة الجيدة): يعد BREEAM من الأنظمة الرائدة في أوروبا لتقييم الأداء البيئي للمباني. يركز BREEAM على عوامل مثل استخدام الطاقة، والمياه، والنقل، والتلوث، وإدارة الأراضي.

نظام البناء الأخضر الكندي (LEED Canada): تم تطوير نظام LEED Canada ليناسب الظروف الكندية ويتماشى مع التشريعات المحلية والمتطلبات البيئية الفريدة في كندا. يتم تقييم المباني وفقًا لمعايير مشابهة لـ LEED الأمريكي مع التركيز على الاستدامة وتقليل الأثر البيئي.

نظام البناء الأخضر في استراليا (Green Star): يعد نظام Green Star هو نظام التصنيف الأساسي في استراليا للمباني الخضراء، حيث يركز على الأداء البيئي للمباني ويشمل تصنيفات تتنوع من نجمة واحدة إلى ست نجوم تبعًا لتحقيق معايير محددة.

تتمثل أهمية هذه الأنظمة في توفير إطار قياسي وموحد يساعد على تحسين الأداء البيئي للمباني وتحفيز المطورين والملاك على اتخاذ خطوات نحو الاستدامة. كما تساهم هذه الأنظمة في تحقيق توفيرات في استهلاك الموارد الطبيعية والطاقة، وبالتالي تقليل التكاليف التشغيلية على المدى الطويل وتعزيز جودة البيئة الداخلية للمباني.

أشهر النظم العالمية هي : نظام L.E.E.D ونظام Green Globes .

وللايضاح أكثر سوف نستعرض معا نظام LEED :

نظام الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة , أو اختصارا ليد (بالإنجليزية: Leadership in Energy and Environmental Design أو LEED) .

هو نظام معترف به دوليا,  بأنه مقياس تصميم وإنشاء وتشغيل مبانٍ مراعية للبيئة وعالية الأداء.

حيث يقيّم نظام التصنيف ويقيس أثر أي منشأة وأداءها، والتي تأخذ بعين الاعتبار النقاط التالية:

• اختيار موقع إنشاء المشروع.

• دراسة كفاءة وتوفير الطاقة .

• دراسة كفاءة المياه.

• تصنيف يتعلق بدراسة كفاءة انبعاثات غاز ثاني اكسيد الكربون .

• تحسين البيئة الداخلية للتصميم .

كما يصنف هذا النظام المباني الى:  3 مراتب, حسب تطبيقها للمعايير المطلوبة ,وهي المرتبة البلاتينية , المرتبة الذهبية والمرتبة الفضية , وسيتم التطرق بالتفصيل الى هذه المراتب بمقالات أخرى .

تحرص بلدية دبي باستمرا ر على تطبيق المعايير والشروط المتعلق بالمباني الخضراء.

وتنشر بشكل دوري تعاميم توضح آلية العمل وتشرح بنود تطبيق معايير المباني الخضراء . 

تجربة بلدية دبي في تطبيق اشتراطات المباني الخضراء

تتبنى إمارة دبي مبادئ «الاقتصاد الأخضر» , والمعايير البيئية العالمية , وإن إعتماد إمارة دبي , والامارات بشكل عام لمعايير الأبنية الخضراء، ومع التوجه الحكومي المتمثل بإقرار القوانين والتشريعات التي تلزم المطورين بتطبيق معايير محددة في الأبنية وأجهزة الطاقة، سيقود بشكل أساسي إلى تحقيق خفض في نسب استهلاك الطاقة تتناسب والمعدلات العالمية, الأمر الذي من شأنه أن يوفر نحو 70٪ من الطاقة المستهلكة في الإمارات خلال السنوات المقبلة.

وفي دراسة أجريت حول مصادر الطاقةتبين أن مصادر الطاقة الشمسية الموزعة على أسطح المباني بشكل عملي توفر احتياجات دبي من الطاقة بنسبة 20٪، أو ما يعادل 2500 ميغاواط بحلول عام 2030.

ومن الجدير ذكره أن المباني التي حصلت على رخصة المباني الخضراء في عام 2008 لم يتجاوز عددها 100 مبنى , غير أن المباني التي بنيت بعد هذا التاريخ جميعها تراعي معايير المباني الخضراء .

قامت هيئة كهرباء ومياه دبي ( DEWA ) بوضع استراتيجية لاستغلال الطاقة، وزيادة معدلات ترشيدها بشقيها الكهرباء والمياه، واستغلال المتجددة منها، لتحقيق مفاهيم الاقتصاد الأخضر والاستدامة. ومن المعروف أن الأبنية مسؤولة عن استهلاك نحو 40٪ من الطاقة الأولية، و24٪ من انبعاثات غاز ثاني أوكسيد الكربون في العالم، ما يجعل الأبنية عناصر حاسمة في أي مبادرة لتحقيق التنمية المستدامة.

ومن الممكن أن تسهم مصادر الطاقة الشمسية الموزعة على أسطح المباني بشكل عملي في احتياجات دبي من الطاقة بنسبة 20٪ أو ما يعادل 2500 ميغاواط بحلول عام 2030، ويجري حالياً العمل على وضع الأُطر الفنية والتجارية والقانونية لتسهيل عملية دمج وإدخال الطاقة الشمسية, وتواصل إمارة دبي وضع الخطط لاستكمال بناء (مجمع الشيخ محمد بن راشد للطاقة الشمسية) بقدرة 1000 ميغاواط، بحلول عام 2030، والذي سيصبح عند الانتهاء منه، واحداً من أكبر مجمعات الطاقة الشمسية في المنطقة، وربما خارجها، إذ سيُسهم بشكل كبير في توفير احتياجات دبي من الطاقة، حيث تم تشغيل المرحلة الأولى منه بقدرة 13 ميغاواط في نهاية عام 2013 .

قامت بلدية دبي بتطبيق نظام البناء الأخضر الإلزامي منذ عام 2014، الذي يتضمن قواعد واشتراطات ملزمة لجميع المباني الجديدة التي يتم تطويرها في الإمارة, كم تم استخدام الطاقة الشمسية في الحمامات العامة في مدينة دبي، البالغ عددها 180 حماماً، والتي ستستغني عن الطاقة الكهربائية بشكل كامل، فضلاً عن استخدام تلك الطاقة في إنارة الحدائق والشواطئ، لأكثر من 1000 عمود إنارة، توفر 2.4 ميغاواط في أربع سنوات , وبلغ إجمالي المساحات الخضراء في دبي بنهاية عام 2014 بلغ 5590 هكتاراً، ومن المتوقع أن ترتفع لتصل إلى نحو 12.2 ألف هكتار بحلول 2020، وهو ما يعادل ضعف المساحة الخضراء الحالية.

• Green Building (المبنى الأخضر): A structure designed and constructed to minimize its environmental impact through efficient use of resources such as energy, water, and materials.
• Sustainable Design (التصميم المستدام): The practice of designing buildings that reduce negative environmental impacts while enhancing the health and well-being of occupants.
• Energy Efficiency (كفاءة الطاقة): The goal of using less energy to provide the same level of service, or using energy more efficiently to reduce energy waste.
• Renewable Energy (الطاقة المتجددة): Energy generated from sources that are naturally replenished, such as sunlight, wind, and geothermal heat.
• Water Efficiency (كفاءة المياه): The practice of using water efficiently and reducing water wastage through technologies and design strategies.
• Low-impact Materials (مواد منخفضة التأثير): Building materials that have a reduced environmental impact throughout their lifecycle, from extraction to disposal or recycling.
• Indoor Air Quality (جودة الهواء الداخلي): The quality of air inside buildings, which can affect the health and comfort of occupants; green buildings aim to enhance indoor air quality through design and ventilation.
• LEED Certification (شهادة LEED): Leadership in Energy and Environmental Design certification, a globally recognized rating system for green buildings, administered by the US Green Building Council (USGBC).
• Passive Design (التصميم السلبي): Design strategies that use natural elements such as sunlight, wind, and landscaping to reduce energy consumption and create comfortable indoor environments.
• Carbon Footprint (أثر الكربون): The total amount of greenhouse gases emitted directly or indirectly by human activities, typically expressed in equivalent tons of carbon dioxide (CO2).