مقاييس تأثير التصميم

تُستخدم مقاييس تأثير التصميم لتقييم المشاريع وفقًا لأنظمة التصنيف البيئي المختلفة، ولتوجيه قرارات التصميم والقرارات التنظيمية من البداية إلى النهاية. بعض هذه الأنظمة، مثل جرد انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، إلزامي عالميًا لجميع القرارات التجارية. بينما يقتصر بعضها الآخر على مشاريع محددة، مثل نظام نقاط LEED الذي يُستخدم فقط لتقييماته الخاصة، ولا تتجاوز معاييره القياسات الفيزيائية. أما أنظمة أخرى، مثل أداة تقييم تأثير دورة حياة أثينا، فتسعى إلى جمع جميع أنواع التأثيرات القابلة للقياس لجميع أجزاء المبنى طوال دورة حياته، وهي أنظمة دقيقة ومعقدة للغاية.

يشمل المجال العام الربط بين تقييم الأثر البيئي والمحاسبة البيئية مع علم البيئة النظمية ، ونماذج تقدير التكاليف ، وتحليل التكلفة والعائد .

على الرغم من وجود مفهوم التصميم المستدام منذ عام ٢٠٠٨، فقد ازداد عدد وأنواع الأساليب والموارد المتاحة بشكل ملحوظ منذ ذلك الحين. وتُعدّ العديد من هذه الأدوات بمثابة أدلة تمهيدية للتفكير في العمليات المعقدة للتصميم المستدام في المشاريع. ومع تزايد وعي المصممين بتأثير مشاريع البناء على نطاق أوسع لتفاعل الإنسان مع الأرض، تزداد مشكلة التصميم المادي المستدام تعقيدًا وصعوبة.

تُستخدم مقاييس تأثير التصميم غالبًا في نماذج مؤشرات DPSIR . وكما هو موضح في الأقسام التالية من هذه الصفحة، توجد العديد من الأدوات التي تُساعد في جمع البيانات وقياس التأثير؛ إلا أنه بدون إطار عمل لاستخدام هذه المقاييس، يصعب فهمها. يوفر نموذج مؤشرات DPSIR هذا الإطار، مما يُتيح عرض المؤشرات المطلوبة بشكل صحيح لاتخاذ القرارات أو وضع السياسات المختلفة. يُعدّ إنشاء إطار عمل DPSIR مناسب ودقيق لأنظمة بيئية مُحددة مهمة معقدة. ^{[ 1 ]}

تتيح الآلات الحاسبة الإلكترونية البسيطة للمستخدمين تقدير أثرهم البيئي الفردي. ويساهم استخدام هذه الآلات الحاسبة في تحقيق ثلاثة أهداف رئيسية: ^{[ 2 ]}

• زيادة الوعي بالتأثير البيئي الفردي
• تشجيع التغييرات في السلوك للحد من التأثير البيئي
• تيسير المناقشات حول الاستدامة

توجد أنواع مختلفة من الآلات الحاسبة الإلكترونية التي تقيّم الآثار المتعلقة بالمواد والطاقة وغازات الاحتباس الحراري والمياه والنفايات الصلبة والنظام البيئي والملوثات وغيرها. ^{[ 3 ]} والطريقة المتعارف عليها عمومًا التي تستخدمها هذه الأدوات الإلكترونية لحساب هذه الآثار هي:

• طلب بيانات إدخال المستخدم
• استخدم البيانات المقدمة بالتزامن مع بيانات تقييم دورة الحياة (LCA) لتوليد نتائج التأثير
• قم بتجميع النتائج ومشاركتها مع المستخدم

تعتمد أداة حساب استهلاك الطاقة في المباني التابعة لبرنامج Energy Star وأداة تحديد الأهداف على بيانات من وكالة الطاقة الدولية الأمريكية (US IEA) ومسح استهلاك الطاقة في المباني التجارية (CBECS)، الذي يسجل استهلاك الطاقة على المدى الطويل في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ويمكن للمشاريع التي تسعى للحصول على تصنيف Green Globes استخدام هذه الأداة.

هناك حاسبة بسيطة أخرى متاحة عبر الإنترنت وهي حاسبة "بناء محايد للكربون" ، وبالنسبة لمستخدمي المملكة المتحدة ، حاسبة "بصمة الكربون" . تُقدّر هذه الأدوات إجمالي البصمة الكربونية للمبنى من خلال حساب الأجزاء المرئية بسهولة، وهي المساحة السطحية الإجمالية، وارتفاع المبنى، والمنطقة البيئية.

شهدت الفترة الأخيرة تحولاً نحو التركيز على الآثار البيئية للمباني. وتُعرّف وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) مفهوم "البناء الأخضر " بأنه "ممارسة إنشاء هياكل واستخدام عمليات تتسم بالمسؤولية البيئية وكفاءة استخدام الموارد طوال دورة حياة المبنى، بدءًا من اختيار الموقع والتصميم، مرورًا بالبناء والتشغيل والصيانة والتجديد، وصولًا إلى الهدم. وتُوسّع هذه الممارسة وتُكمّل اعتبارات التصميم المعماري التقليدية المتمثلة في الاقتصاد، والفائدة، والمتانة، والراحة". ^{[ 4 ]} ويتمثل دور مقاييس تأثير التصميم في المباني في تقييم آثار المبنى وتحديد فرص التحسين. وتتوفر أدوات محاكاة لتحسين أنظمة المباني. ومن بين فئات مقاييس التأثير الشائعة ما يلي:

• استهلاك الطاقة
• استهلاك المياه
• استخدام المواد
• إمكانية إعادة تدوير المواد
• جودة الهواء
• جودة المياه
• جودة الأرض والتربة
• استنزاف الموارد البكر
• التنوع البيولوجي وفقدان الموائل
• صحة شاغلي العمل والعاملين
• عمر المبنى

تقيّم فئات المقاييس هذه تأثيرات المباني وتتيح تحديد المجالات التي تحتاج إلى تحسين. تُستخدم المقاييس في أنظمة التصنيف والمعايير وقوانين البناء ؛ ومن المقاييس الشائعة ما يلي:

• أنظمة التصنيف
  • الريادة في تصميم الطاقة والبيئة (LEED) - تم تطويرها من قبل المجلس الأمريكي للمباني الخضراء (USGBC)
  • منهجية التقييم البيئي لمؤسسة أبحاث البناء (BREEAM)
  • تحدي المباني الحية (LBC)
  • معهد البيت السلبي في الولايات المتحدة (PHIUS)
  • المواقع
  • حسنًا
• المعايير
  • الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء (ASHRAE)
  • المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI)
  • الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية
• قوانين البناء
  • قانون البناء الدولي (IBC)
  • قانون البناء الأخضر الدولي (IGCC)

تتمثل الاستراتيجيات الشائعة للنجاح في مختلف أنظمة التصنيف والمعايير وقوانين البناء فيما يلي:

• تقليل الطلب على البناء
• طاقة موقع الحصاد
• تعظيم كفاءة المبنى ومرونته
• تحسين عملية تشغيل المباني
• تحسين عمليات التشغيل والصيانة المستمرة

إلى جانب أنظمة التصنيف والمعايير وقوانين البناء المذكورة أعلاه، تم تطوير منصات برمجية لتسهيل قياس هذه المقاييس وجمعها وتجميعها ومقارنتها. تساعد هذه المنصات الشركات في قطاع البناء على تتبع بيانات التأثير والتواصل بشأن الأهداف والإنجازات. ومن هذه المنصات:

• "حاسبة أثينا البيئية" : هذه الحاسبة هي أداة متقدمة وشاملة لتقييم الأثر البيئي لدورة حياة المباني
• أداة "Arc Skoru" : تُمكّن هذه الأداة الخاصة بنظام LEED المستخدمين من تبسيط عملية جمع البيانات، وإنشاء درجات التأثير، وتقييم/تحسين التأثيرات باستخدام النمذجة، وتوصيل مؤشرات الأداء الرئيسية.
• "قابل للقياس" : هذه المنصة البيئية والاجتماعية والحوكمة هي مركز شامل وسهل الوصول إليه للاستدامة، يمكّن المستخدمين من قياس بيانات الاستدامة وإدارتها والإفصاح عنها واتخاذ الإجراءات اللازمة بناءً عليها.

تُقدّم وزارة الطاقة الأمريكية قائمةً بأدوات ترشيد الطاقة في المباني للمصممين. ورغم شموليتها، إلا أنها قد لا تكون مكتملةً مع ظهور أدوات مبتكرة جديدة. ومع ذلك، فهي تحتوي على موارد قيّمة للمصممين كنقطة انطلاق.

تشمل أدوات التحليل المتقدمة الأخرى ما يلي:

• بروتوكول غازات الاحتباس الحراري : هو خدمة بيانات حكومية دولية تستخدمها الهيئات الدولية الرئيسية لتنظيم بيانات غازات الاحتباس الحراري ومتطلبات الإبلاغ. ويتم تنظيم البروتوكولات حسب القطاع الصناعي.
• البصمة البيئية : هي طريقة لقياس إجمالي استخدام المبنى للأراضي المنتجة، أو ما يُعرف ببصمته البيئية . وتعتمد هذه الطريقة على بيانات من دراسات تُشير إلى أن العبء البشري على الموارد المتجددة يفوق بكثير قدرات الأرض على التجدد. قد لا تُقيس النتائج عدم اليقين، لكنها تُقدم بُعدًا مُقارنًا.

في الآونة الأخيرة، بدأت برامج التصميم والهندسة الحالية والناشئة بدمج أدوات قياس تأثير الطاقة وأدوات نمذجة المناخ في برمجياتها. ويعتمد الكثير منها على التحول إلى نماذج بيانات نمذجة معلومات المباني (BIM) التي تتيح للعديد من الاستشاريين العمل على نفس المبنى أو مخطط التصميم الحضري في آن واحد.

• الاستدامة
• التنوع البيولوجي