بخشی از مقاله
چکیده
چگونگی عملکرد ساختمان یکی از دغدغه های بااهمیت برای حرفه مندان حوزه صنعت ساختمان است؛ از آنجایی که ساخت و ساز سهم عمده ای در ایجاد اثرات زیست محیطی داراست، ارزیابی عملکرد زیست محیطی ساختمان -که کل چرخه طول عمر ساختمان را مدنظر قرار می دهد- به عنوان یکی از موارد اصلی برای دستیابی به ساخت و ساز پایدار محسوب می شود.
روش ها و ابزارهای مناسب برای این منظور از دهه 1990 ظهور کرده و تا امروز از رشد و تنوع قابل توجهی برخوردار بوده که به تدریج به یکی از ارکان اصلی در مراحل طراحی و ساخت کلیه بناها تبدیل خواهد شد. ازاین رو استفاده مؤثر آنها، مستلزم شناخت صحیح ویژگی ها و کارایی آنها می باشد که تاکنون در حوزه پیشینه موضوع، کمتر مورد توجه متخصصان و محققان داخل کشور قرار گرفته است. هدف این پژوهش آن است که ضمن معرفی گروه های مختلف آنها، نقش و جایگاه، محدودیت ها، و وضعیت توسعه آتی شیوه های ارزیابی زیست محیطی را در ارتقاء سطح پایداری ساختمانها بررسی نماید.
مقدمه
اصطلاح »ارزیابی اثرات محیط زیستی - EIA: Environmental Impact Assessment - « به عنوان رویکردی نظام مند با هدف پیش بینی و ارزیابی پیامدهای زیست محیطی ناشی از فعالیت های انسانی برای نخستین بار در سال 1969 در قانون ملی حفاظت از محیط زیست ایالات متحده امریکا - NEPA - مطرح شد. پس از آن، صاحبنظران تعاریف متفاوتی برای این مفهوم ارائه کرده و دیدگاه های نظری و علمی متعددی را مطرح ساختند. بطور کلی، ارزیابی اثرات محیط زیستی روشی تعریف شده و معیّن است که شناخت و توصیف صحیحی از جایگاه و اثر هر پدیده طبیعی یا انسان ساخت در محیط زیست به دست می دهد که بتوان تدابیر و تمهیدات لازم را از طریق اولویت دادن به پیش بینی و پیشگیری برای کاهش خسارات وارده بر محیط زیست اتخاذ نمود
ساخت و ساز سهم عمده ای در ایجاد مسائل زیست محیطی داراست که شامل استفاده بی رویه از منابع محلی -در هردو فاز ساخت و بهره برداری - و آلودگی محیط پیرامون می شود. مطالعات وابسته به شیوه های ارزیابی زیست محیطی ساختمان از دهه 1990 و با هدف کاهش اثرات زیست محیطی ناشی از صنعت ساختمان پا به عرصه نهاد؛ که هدف اصلی آن بهبود و ارتقای سیاست گذاری ها و ارائه خدمات و محصولاتی با حدأقل اثرات زیست محیطی در بازار ساخت و ساز بوده است. سازمان استاندارد جهانی - - International Organization for Standardization - - ISO نیز تعاریفی را برای الزامات زیست محیطی قرار داده است - . - ISO 14040, ISO 14044 کارگروه اروپایی استانداردسازی - European committee for standardization - - CEN - نیز در الزامات »پایداری کارهای ساختمانی« شیوه های استاندارد موازی را پایه ریزی کرده است.
چنین ابزارهایی برای مقاصد متنوعی قابل استفاده می باشند؛ هدف از استفاده از آنها برای موارد تحقیقاتی، انجام کار حرفه ای و تصمیم های اصلی در طراحی و بازسازی می باشد و توسط محققان، طراحان و معماران، سیاست گذاران، و صاحبان املاک مورداستفاده قرار می گیرد. کاربران این ابزارها در انتها قادرند مصالح و عناصری را که بیشترین اثرات زیست محیطی را موجب می شوند، تشخیص دهند تا بهینه گزینی و مقایسه میان راه حل های مختلف ممکن شود - Haapio & Viitaniemi, .2008 - همچنین توسعه مدل های بهینه سازی چندمعیاره، موضع سنتی سرمایه گذاران را متحول خواهد ساخت و دیدگاه سرمایه گذاران مبنی برآن که ساختمان های کم کربن که از تکنولوژی های جدید در ساخت و ساز پایدار بهره می گیرند، سودآوری مالی کمتری دارند کمرنگ شده و اعتماد به کارآمدی ساخت و ساز سبز تقویت خواهد شد
پرسش آن است که چگونه می توان از این ابزارها در راستای تصمیم گیری های طراحی و مهندسی در ساختمان بهره گرفت؟ لازمه استفاده از قابلیت ها و پتانسیل های آنها در گام نخست، آگاهی از دامنه کارکرد و حوزه عملکردی آنهاست. اگرچه مبحث ارزیابی پایداری و زیست محیطی ساخت و ساز و بررسی ابزارهای آن به موضوع جالب توجهی در دو دهه اخیر تبدیل شده، اما پژوهش های مربوط به آن در منابع داخلی فارسی بسیار محدود بوده و پژوهش های منابع علمی بین المللی نیز در بسیاری از موارد موجود اغلب دید کل نگر داشته و مسائلی همچون نقش و جایگاه این روش ها را مطالعه نموده اند
در ادامه به برخی از سرشناس ترین پژوهش های این حوزه اشاره می شود. هاپیو - Haapio & Viitaniemi, 2008 - گستره وسیعی از ابزارها را براساس مطالعه منابع مکتوب موجود -بدون انجام تست و آزمون جداگانه - آنالیز کرده و طبقه بندی جامعی از آنها ارائه داده است. این بررسی شانزده ابزار ارزیابی زیست محیطی مورداستفاده در اروپا و امریکای شمالی را شامل می شود که مهمترین آنها عبارتند از: ATHENA - کانادا - ، BEAT - دانمارک - ، BeCost - فنلاند - ، BEES - امریکا - ، BREEAM - بریتانیا - ، EcoEffect - سوئد - ، EcoProfile - نروژ - ، Eco-Quantum - هلند - ، Envest - بریتانیا - ، LEED - امریکا - . این دسته بندی براساس مشخصات مختلف این ابزارها ازجمله کاربران، فازهای چرخه عمر، بانک های داده ای، و نحوه ارائه نتایج می باشد.
دینگ - Ding G. K., 2008 - در مقاله خود رشد و جایگاه و محدودیت های شیوه های ارزیابی زیست محیطی ساختمان را در تعیین پایداری در کشورهای مختلف موردبحث قرار داده است. والهاگن - Wallhagen, 2010 - نیز به تفصیل به بررسی ارزیابی زیست محیطی ساختمان و تأثیر آن بر طراحی معماری با تمرکز بر ابزارهای LEED، CSH، و Ecoeffect پرداخته است. ان جی - Ng et al., 2013 - به مقایسه چگونگی ارزیابی میزان انتشار کربن در شیوه های منتخب ارزیابی زیست محیطی -BREEAM, BEAM Plus, LEED, CASBEE, Green Mark, Green Star- در مراحل مختلف اجرا و بهره برداری پرداخته است.
پژوهش دیگری در سال - Doan et al., 2017 - 2017 مقایسه کاملی با هدف تعیین میزان گرایش به انواع سیستم های رده بندی و شباهت ها و تفاوت ها و نیز ضعف و قوت های آنها انجام داده استدر. یکی از متأخرترین مطالعات انجام شده، جِنگ و همکاران - Geng et al., 2017 - در سال 2017 مقاله ای مروری در ارتباط با مطالعات ارزیابی چرخه عمر ساختمان از سال 2000 تا 2014 به چاپ رساندند که طبقه بندی جامعی از کلیه پژوهش های کلیدی این حوزه را ارائه می دهد. همچنین تام و همکاران - Tam et al., 2017 - در مقاله خود مرور کاملی بر پژوهش های انجام یافته تا سال 2016 در رابطه با مدلسازی محاسباتی برای انرژی و انتشار آلاینده های طول عمر ساختمان و الگوریتم های حوزه های طراحی پایدار ساختمان انجام داده و معرفی ارزشمندی برای انتخاب بهینه نرم افزار متناسب با اهداف مختلف ارائه می دهند.
در پژوهش های داخل کشور، دکتر مسعود منوری - منوری, - 1388 معرفی جامعی از اثرات نامطلوب و عوامل تخریب و آلودگی محیط زیست در اثر اجرای پروژه های توسعه در ایران ارائه داده است که شناسایی این اثرات ناخواسته و بهبود سیاست های مدیریتی برای کاهش آنها را در پی داشته باشد. امینی - امینی طوسی, - 1395 مدل جامعی در رابطه با کل چرخه عمر ساختمان و تأثیر تصمیمات معمار در فرایند طراحی بر رابطه معمار و طبیعت معرفی نموده تا هر تصمیم اتخاذ شده در فرایند طراحی، در تمام دوره های عمر یک ساختمان مورد تحلیل و ارزیابی قرار بگیرد و در مقایسه با گزینه های متفاوت دیگر، بهترین گزینه طراحی انتخاب شود. در مدل مذکور آثار متعدد زیست محیطی و اقتصادی و نیز دوام و قابلیت استفاده مجدد اجزای ساختمانی به عنوان شاخص های اصلی مورداستفاده در این تصمیم گیری چندمتغیره برای رسیدن به روش یکپارچه فرایند طراحی، ارزیابی می شوند.
روش ها و ابزارها
براساس سیستم طبقه بندی مؤسسه ATHENA سه سطح مختلف - براساس موارداستفاده در فرایند ارزیابی- برای شیوه ها معرفی شده است: سطح یک شامل ابزارهای مقایسه محصول و بانک های داده ای، سطح دو شامل طراحی کل ساختمان و ابزارهای پشتیبانی تصمیم گیری و سطح سه مشتمل بر سیستمها و چارچوبهای ارزیابی کل ساختمان است. سطوح یک و دو بیشتر مبتنی بر تکنولوژی اطلاعات و اغلب به صورت برنامه نرم افزاری و از نوع ابزارهای تعاملی، و سطح سه از نوع شیوه های منفعل می باشند
از سوی دیگر، ابزارهای ارزیابی زیست محیطی ساختمان به دو گروه اصلی شیوه های ارزیابی و شیوه های رده بندی تقسیم می شوند. در گروه اول شاخص های عددی به گزینه های طراحی اختصاص داده شده و دسته دوم سطح عملکردی ساختمان را در سیستم های رتبه بندی مشخص می کند - Ding G. K., .2004 - این ابزارها برای دو حالت کلی - 1 مختص عناصر ساختمان و - 2 کل ساختمان، طرح ریزی شده است که دربرگیرنده مراحل متفاوتی از چرخه عمر ساختمان و موارد زیست محیطی متعددی می باشند که در مقیاس بین المللی، ملی و گاه محلی به کار برده می شوند.
چرخه عمر ساختمان که چرخه گهواره تا گور نیز خوانده می شود، موارد ذیل را دربرمی گیرد: فراهم سازی مواد و اجزاء، ساخت، بهره برداری از ساختمان، تعمیرات، تخریب، دورریزی - بازیافت، دفن و ... - ؛ هریک از ابزارها کلیه یا بخشی از مراحل فوق را پوشش می دهند. اگرچه ابزارهایی که مراحل یکسانی را نیز آنالیز می کنند، ممکن است از معیارها - Criteria - یکسانی برخوردار نبوده و ازاین رو مقایسه آنها امکان پذیر نباشد.
در ارزیابی زیست محیطی چرخه عمر ساختمان، »انرژی« نقش کلیدی دارد. میزان انرژی مصرف شده بهنگام تولید مصالح و نیز در دوره بهره برداری ساختمان و نیز به واسطه تأثیر غیرمستقیم آن بر انتشار گازهای ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، اثرات زیست محیطی قابل توجهی از خود به جای می گذارد
انرژی مصرف شده برای ساخت و نصب محصولات و اجزای ساختمان را انرژی نهاده می گویند . - Fay et al., 2000 - انرژی نهاده به میزان زیادی وابسته به مصالح به کاررفته در ساختمان است؛ برای مثال انرژی نهاده در ساختمان های بتنی به دلیل کاربرد مصالح بازیافتی و نیز استفاده کارامد مصالح ناشی از طراحی بهینه سازه کاهش می یابد 45 . - Tae et al., 2011 - درصد از انرژی کل موردنیاز ساختمان در چرخه عمر50 ساله آن به انرژی نهاده اختصاص دارد و درحدود 35 تا 40 درصد آن در اثر بازیافت مواد برگردانده می شود.
انرژی مصروف برای گرمایش، سرمایش، روشنایی، تهویه مطبوع، و تأمین آب گرم مصرفی در طول استفاده از ساختمان را انرژی دوره بهره برداری می نامند - . - Geng et al., 2017 اگرچه طراحی کارامد انرژی ساختمان از قبیل طراحی مناسب پوسته خارجی، جهت گیری بهینه، تأمین تهویه طبیعی و غیره به کاهش مصرف انرژی دوره بهره برداری می انجامد؛ اما دستیابی به مصرف انرژی طول عمر ساختمان صرفاً وابسته به نیاز انرژی در مرحله بهره برداری نیست بلکه به مراحل تولید، ساخت، و تخریب و بازیافت آن نیز نظر دارد
انتشار گار کربن هم یکی دیگر از پارامترهای موردتوجه در مطالعات چرخه عمر ساختمان می باشد. علاوه بر انتشار کربن در هوا، انتشار برخی آلودگی های محیطی دیگر نیز اثرات زیست محیطی مخربی را موجب می شوند؛ ازجمله ODP - پتانسیل تخریب لایه اوزون - ، AP - پتانسیل اسیدی سازی - ، و EP - پتانسیل اوتریفیکاسیون - نیز در ادبیات موضوعی اثرات زیست محیطی ساختمان تحت عنوان کلی »انتشار آلاینده« دسته بندی می شوند. بهبود کارایی انرژی و جایگزینی انرژی های تجدیدپذیر به کاهش انتشار کربن می انجامد . - Geng et al., 2017 - از بین مراحل مختلف حیات ساختمان، تهیه مصالح و بهره برداری بیشترین سهم را در ایجاد اثرات زیست محیطی دارا می باشند
در ارزیابی چرخه عمر ساختمان، انرژی به عنوان پارامتر ورودی از محیط و انتشار گازهای آلاینده به عنوان پارامتر خروجی به محیط مورد بررسی قرار می گیرد
شیوه های رده بندی
در این مقاله چهار مورد از مرسوم ترین و پرکاربردترین شیوه های رده بندی دنیا که سرمنشأ شکل گیری سایر شیوه ها نیز بوده اند، مورد بررسی و مقایسه قرار می گیرند.
شیوه ارزیابی زیست محیطی
مرکز تحقیقات ساختمان در انگلستان و نخستین ابزاری بود که در سال 1990 به جامعه متخصصان معرفی شد. BREEAM یکی از فراگیرترین و پیشروترین شیوه های ارزیابی برای ساختمان بوده که شیوه های دیگری همچون LEED و CASBEE نیز متأثر از آن بوده اند . - Abdalla et al., 2011 - پس از آن ابزارهای متنوعی در این راستا توسعه یافت و موفقیت های فراوانی کسب نموده و تلاش هایی برای بسط و انتشار آن برای کشورهای درحال توسعه نیز صورت گرفت.
