یک معمار توضیح می دهد که چرا باید در نحوه ساخت خانه تجدید نظر کنیم

دریا اوزدمیر -2 اوت 2022

سیستم X-Frame از داخل (سمت چپ)، ساخته شده در سال 2015، اولین مفصل کامل سیستم X-Frame راست.X-Frame/Instagram

در سال 2018، ایالات متحده 600 میلیون تن زباله ساخت و ساز و تخریب (C&D) تولید کرد که بیش از دو برابر میزان زباله های جامد شهری تولید شده در همان سال است.

این رقم نگران کننده ای است، به ویژه با توجه به این واقعیت که تقریباً 145 میلیون تن از این زباله ها در محل های دفن زباله دفع شده است. بدتر از همه، پیش بینی می شود زباله های ساختمانی جهانی تا سال 2025 به 2.2 میلیارد تن برسد.

نیازی به گفتن نیست که صنعت ساختمان نیاز فوری به مدیریت مواد در پایان عمر خود دارد و هوشمندانه ترین راه برای انجام این کار ممکن است تضمین این باشد که سازه ها به گونه ای ساخته شوند که بازیابی مواد آسان و ساده باشد.

این را تصور کنید: آینده ای که در آن مسکن به قدری همه کاره است که بچه های شما می توانند، برای مثال، اتاق خواب خود را از خانه جدا کنند و هنگام نقل مکان، آن را با خود ببرند. این آینده همچنین می تواند شاهد ساخت خانه ای در چند روز باشد که زباله های ساختمانی به سرعت و به طور موثر منسوخ می شوند.

گد فینچ، کاندیدای دکتری دانشکده معماری در دانشگاه ویکتوریا ولینگتون در نیوزلند، با طراحی متحول کننده بازی خود، “X-Frame” ماموریت دارد که آینده را نزدیک تر کند.

X-Frame یک سیستم به هم پیوسته خود مهاربندی شده ساخته شده از چوب است که به هم متصل می شود تا نیازی به اتصالات یکبار مصرف نداشته باشد. X-Frame با هدف ایجاد ساختمانی که بتوان در آن تمامی بخش ها را به راحتی جدا کرد و مجددا مورد استفاده قرار داد، پتانسیل حذف ضایعات و به حداقل رساندن تعداد مواد اولیه مورد نیاز صنعت ساختمان را دارد.

Interesting Engineering اخیراً این شانس را داشت که با Ged در مورد اینکه چگونه X-Frame ممکن است آینده ما را متحول کند، چالش‌های دستیابی به اقتصاد دایره‌ای و اینکه صنعت ساخت‌وساز در سال 2027 چگونه خواهد بود صحبت کند.مکالمه زیر برای شفافیت و جریان سازی کمی ویرایش شده است.

به زبان ساده، مدل اقتصاد دایره ای چیست؟

گد فینچ: جاه طلبی پشت یک اقتصاد دایره ای این است که زباله های پایان عمر را حذف کند و اجازه دهد که مواد، محصولات و ساختمان ها به جای دور ریختن، بازیافت و استفاده مجدد شوند.

اصطلاحاتی مانند خالص صفر و اقتصاد دایره ای چگونه به صنعت ساختمان مرتبط هستند؟

این امر یکی دو جنبه دارد. یکی از آنها این است که صنعت ساختمان یک تولید کننده عمده دی اکسید کربن و مصرف کننده اصلی انرژی است. این به این دلیل است که ایجاد ساختمان هایی که در آنها زندگی و کار می کنیم به انرژی زیادی نیاز دارد. انرژی نیز در تولید مواد قطع می‌شود و صنعت سیمان یکی از بزرگترین تولیدکنندگان CO2 است – حدود هشت یا نه درصد از کل CO2 از تولید سیمان می‌آید.

تأثیری که روی هدف خالص صفر می‌گذارد این است که ما برای ایجاد این ساختمان‌ها که ممکن است فقط 50 یا 75 سال عمر داشته باشند، گازهای گلخانه‌ای زیادی تولید می‌کنیم. سپس، تمام این مواد باید پردازش یا جایگزین شوند، به همین دلیل است که نیاز مستمر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در این بخش وجود دارد.

ایده پشت X-Frame چیست؟

X-Frame پاسخی به نیاز به ایجاد روشی برای ساخت و ساز است که بهتر اجازه می دهد مواد جدا شوند و سپس در سایت ساختمانی دیگر مورد استفاده قرار گیرند. اصلی که ما پشت آن داریم این است که همه چیز باید بدون آسیب از ساختمان خارج شود و ما باید تا حد امکان به استفاده یا ارزش بیشتری از آن ماده برسیم.

X-Frame این کار را با گرفتن عناصر ساختمانی استاندارد انجام می دهد و لایه های یک ساختمان را به لایه های قابل تعویض جدا می کند که به راحتی قابل پیش ساخته، جابجایی، استانداردسازی و استفاده مجدد در ساختمان های دیگر هستند.

می توانید مزایا و چالش های این ایده را توضیح دهید؟

یکی از تمرکزهای کلیدی ما این بود که چگونه یک سیستم سازه ای طراحی کنیم که اجازه می دهد تمام لایه های ساختمان تخریب شوند. یکی از چالش‌ها این است که چگونه قطعات را به‌طور مؤثر استانداردسازی کنیم تا بتوان به راحتی از آن‌ها در بسیاری از ساختمان‌ها استفاده کرد، و همچنین چگونه می‌توان این قطعات را در طول چرخه‌های استفاده قوی کرد. بنابراین، در حالی که ما می خواهیم این چیزها تا زمانی که ممکن است دوام داشته باشند، نمی خواهیم از موادی استفاده کنیم که کربن زیادی مصرف می کنند.

ما زمان زیادی را صرف یافتن یک ماده مناسب کرده ایم. ما از محصولات چوبی مهندسی شده برای این کار استفاده می کنیم زیرا دوام بیشتری دارند. الوار همچنین تأثیر منفی کربن مناسبی بر محیط زیست دارد و کربن زیادی تولید نمی کند.

بخش دیگری از آن، سر و کار داشتن با عناصر استفاده مجدد است، زیرا در بسیاری از بخش‌ها، به ویژه در تناسب ساختمان‌های تجاری، تصور زیادی وجود دارد که استفاده مجدد از مواد جذاب نیست. بنابراین، ما باید سیستمی از قطعات ایجاد می‌کردیم که می‌توان آنها را بدون بازیافت، دست دوم یا بازیابی مجدد مورد استفاده قرار داد. مفهوم اقتصاد استفاده مجدد برای مردم جذاب نیست – این یکی از بزرگترین چالش ها بوده است.

اما آیا می توانیم با قطع درختان به صفر خالص برسیم؟

گرفتن هر ماده ای از طبیعت تاثیر منفی دارد. این روش کار می کند و برخی از مواد تاثیرات کمتری نسبت به بقیه دارند.

برای X-Frame از محصولی به نام Pinus Radiata استفاده می کنیم. این یک الوار چوب نرم با رشد سریع است. کاج رادیاتا می تواند از یک نهال به یک درخت کاملاً رشد کرده و آماده برای برداشت در حدود 25 سال رشد کند. این بدان معناست که ما واقعاً می‌توانیم ردیابی کنیم که چقدر طول می‌کشد تا موادی را که از جنگل گرفته‌ایم دوباره پر کنیم.

ما همچنین دید بسیار روشنی از این که مواد از کجا آمده‌اند، چگونه در کدام زمین رشد کرده‌اند، چه تاثیری داشته‌اند و روشی که برای تبدیل آنها به چوب مهندسی شده انجام می‌شود، داریم.

الوار یک ماده بسیار جالب است زیرا قابل تجدید است، اما این بدان معنا نیست که فولاد و سایر مواد مشابه، جایی در اقتصاد دایره ای ندارند. ما چوب را دقیقاً انتخاب کردیم زیرا در این مورد فوق العاده خوب کار می کند.

برای مثال، اگر ساختمان‌های بلندمرتبه طراحی می‌کنید، استفاده از فولاد از دیدگاه اقتصاد دایره‌ای بسیار منطقی است، زیرا اجزای قابل استفاده مجدد بزرگی را دریافت خواهید کرد که می‌توانند در ساختمان‌های بلندمرتبه آینده مورد استفاده مجدد قرار گیرند. قطعاً پیچیدگی هایی در مورد نحوه اجرای اقتصاد دایره ای در مقیاس های مختلف وجود دارد.

شما گفته اید که نسل های بعدی ممکن است به سادگی گیره اتاق خواب خود را از خانه جدا کنند و زمانی که روزی خانه را ترک کردند آن را با خود ببرند. چگونه کار می کند؟

چیزی که ما به عنوان یک شرکت به سمت آن حرکت می کنیم شروع اجاره دادن اجزای ساختمان به مردم است. به عنوان مثال، وقتی بچه‌ها بزرگ شدند، والدین می‌توانند اتاقشان را به شرکت بفروشند یا می‌توان آن را جابه‌جا کرد و دوباره در جای دیگری استفاده کرد. از طرف دیگر، کودکان می توانند اتاق را با خود به دانشگاه یا هر جایی که مایل به اقامت هستند ببرند.

فشار زیادی روی مسکن و زیرساخت ها وجود دارد زیرا به نظر می رسد هرگز خانه های کافی در مکان های مناسب وجود نداشته باشد. این ایده ایجاد زیرساختی که بتواند با جمعیت تغییر کند می تواند آزادی بیشتری را به مردم بدهد.اگر واقعاً بتوانیم شروع به ایجاد زیرساختی کنیم که بتواند با مردم حرکت کند، می‌توانیم واقعاً شروع به ایجاد انقلابی در نحوه زندگی و زندگی خود به عنوان جوامع مختلف کنیم. کاملا هیجان انگیز است

این یک چالش بزرگ از لحاظ لجستیکی و فنی است. و این امکان وجود دارد که ما هرگز آن را در برخی مکان ها نبینیم، زیرا موجودی ساختمان فعلی هرگز آن را اجازه نمی دهد. اما دلیلی وجود ندارد که شهرها و سازه های جدید را نتوان به گونه ای برنامه ریزی کرد که بسیار انعطاف پذیرتر و زودگذر باشند.

صنعت ساخت و ساز در سال 2027 چگونه خواهد بود؟

در طرح ساخت و ساز، پنج سال زیاد نیست. زمان زیادی طول می کشد تا شرایط در صنعت ساختمان تغییر کند. اما من فکر می کنم که حرکت به سمت چوب حتی بزرگتر و سریعتر خواهد شد. و تنها چیزی که می تواند این سرعت را کاهش دهد، چوب کافی با منبع پایدار نیست.

همچنین فکر می کنم شاهد افزایش قابل توجهی در ساخت فولاد بازیافتی باشیم. این امر با افزایش اتوماسیون و قابلیت های تولید سفارشی انبوه، مانند تولید رباتیک برای ساختمان ها و اتوماسیون آن طراحی برای ساخت خطوط لوله، هدایت می شود. این امر سرعت و کیفیت تحویل ساختمان ها را تغییر می دهد.

یکی از چیزهایی که ممکن است ما را از انجام برخی از این کارها باز دارد، هزینه و پایان فراوانی مواد صحیح است که در مقایسه با سایرین برای جهان بسیار بهتر است.بنابراین، در پنج سال آینده، ممکن است نوآوری های زیادی در مواد برای مقابله با برخی از این کمبودهای مواد، مانند استفاده از سنگدانه های بتن بازیافتی، عناصر بتن بازیافتی، بتن کم کربن و حتی چاپ سه بعدی بتن وجود داشته باشد. از برخی از این مواد بازیافتی استفاده کنید.در همه این ها چالش هایی وجود دارد، زیرا ساختمان ها فقط ساختار نیستند، بلکه همه لایه های دیگری هستند که آن را تشکیل می دهند.

شما گفته اید که تقریباً نیمی از زباله های نیوزلند توسط بخش ساخت و ساز تولید می شود. آیا فکر می کنید می تواند در پنج سال تغییر کند؟

نه. این یکی از چالش های جذابی است که پیش روی ماست. در نیوزلند، استرالیا، آمریکا و کانادا، بسیاری از ساختمان‌ها خیلی قدیمی نیستند، زیرا این کشورها تنها در حدود 200 تا 300 سال پیش سکونت داشتند. در واقع، بسیاری از این ساختمان ها تقریباً به گونه ای ساخته شده اند که یکبار مصرف باشند.

در نتیجه، آنها برای 50 تا 100 سال آینده باعث ضایعات خواهند شد، به این معنی که ضایعات احتمالاً قبل از کاهش افزایش خواهند یافت. این واقعاً ترسناک است زیرا می دانیم که به درستی به مشکل رسیدگی نمی کنیم. یافتن کاربردهایی برای چنین مواد زائدی بخش مهمی از تلاش برای رسیدن به صفر خالص و همچنین اقتصاد دایره ای است.

فکر می کنید چه زمانی صنعت ساخت و ساز می تواند به بی طرفی کربن و منابع دست یابد؟ چگونه می تواند این کار را انجام دهد؟

من معتقدم این شانس واقعی وجود دارد که با سیاست‌های درست از سوی صنعت و دولت، بتوانیم در 10 سال آینده گام‌های بزرگی برداریم که از تولید زباله در درازمدت ساختمان‌هایی که اکنون می‌سازیم جلوگیری می‌کند. سپس این بر عهده همه ما خواهد بود که مطمئن شویم هر آنچه قبلا ساخته شده است تا پایان عمر آنها به خوبی مدیریت می شود.

 بسیاری هستند که تمایلی به حرکت به سمت ساخت و ساز سبز به دلیل هزینه بالاتر در طول فرآیند ساخت ندارند. آیا فکر می کنید این تغییر می کند؟

اقتصاد دایره ای تنها راه واقعی برای پرداختن به مسئله هزینه و ساخت و ساز است زیرا چرخش منابع بازیافتی دست دوم، دست سوم و دست چهارم را در دسترس قرار می دهد.در نتیجه، بازار مملو از همه این مواد دیگر است، به این معنی که نیاز کمتری به مواد خام جدید وجود دارد و قیمت‌ها ممکن است کاهش یابد، زیرا آنها در معرض محدودیت‌ها یا تقاضا نیستند. به این ترتیب ما مجبور نیستیم به دنبال اقلامی باشیم که به سختی به دست می آیند یا برای به دست آوردن آنها به مسافت های بسیار دور برویم.

درست است که امروزه هزینه های اولیه وجود دارد. با این حال، در پنج سال آینده، ممکن است شاهد افزایش هزینه‌های دفع باشیم که استفاده از فناوری‌های قابل بازیافت و قابل استفاده مجدد را تشویق می‌کند و سپس شروع به کاهش هزینه‌های خود محصول خام می‌کند.

در مورد سال 2027 خود به من بگویید. چگونه می خواهید صنعت ساخت و ساز در سال 2027 را تصور کنید؟

مایلم شاهد تلاشی در سطح صنعت برای استانداردسازی برخی از بخش‌های اساسی کاری باشم که انجام می‌دهیم. من فکر نمی کنم این خیلی جاه طلبانه باشد. ما می‌توانیم در مورد موادی که استفاده می‌کنیم، و همچنین اندازه‌ها و ابعاد، ارتفاعات و پیوندهای آن‌ها تصمیمات جمعی بگیریم که به ما امکان می‌دهد خیلی سریع‌تر به یک اقتصاد دایره‌ای تبدیل شویم.

ایده بزرگ بعدی شما چیست؟

بسیاری از فناوری‌های قابل استفاده مجدد دیگر وجود دارد که می‌توان آنها را در اطراف X-Frame قرار داد. به عنوان مثال، ما به سیستم‌های روکش مدولار قابل استفاده مجدد و سیستم‌های روشنایی داخلی و همچنین استفاده از زباله در محصولات و تعداد زیادی از مواد دیگر برای کمک به اقتصاد دایره‌ای نگاه می‌کنیم.

چه توصیه ای برای جوانانی که به دنبال شغل در صنعت ساختمان هستند دارید؟

من معتقدم که تغییری که در صنعت ساخت و ساز در حال رخ دادن است، چه از نظر فناوری های پیشرفته و چه از نظر فشار به سمت پایداری، آن را به یکی از بخش هایی تبدیل می کند که می توانید تأثیر قابل توجهی بر زندگی مردم داشته باشید و آن تأثیر را ببینید و احساس کنید. . این دلیل بیشتری برای مشارکت، تحصیل در دانشگاه ها، و دستیابی به مواد، محصولات و فناوری های جدید در اسرع وقت است. آنها واقعاً می توانند زندگی مردم را به طور اساسی تغییر دهند.https://interestingengineering.com