كشفت أحدث الأبحاث من مركز الهندسة للبيئة العمرانية المستدامة (CSBE) بجامعة تورنتو أنه على الرغم من أن زيادة ارتفاع المبنى تزيد قليلاً من انبعاثات الكربون المتضمنة، إلا أن تحسين عوامل أخرى مثل حجم الألواح الخرسانية من خلال التصميم الذكي يمكن أن يخفض البصمة الكربونية للمباني السكنية بشكل أكثر فعالية. نُشرت هذه الدراسة في مجلة "الموارد، الحفظ وإعادة التدوير"، وحللت المباني السكنية الخرسانية المسلحة الجديدة التي يتراوح ارتفاعها بين 5 إلى 20 طابقًا.
صرحت البروفيسورة شوشانا ساكس، مديرة مركز CSBE: "هناك وجهة نظر تقول إن المباني الشاهقة هي مباني سيئة، ولكن من منظور استخدام الموارد والكربون المتضمن، هذا ليس دقيقًا تمامًا. لنفترض أنك بحاجة إلى عدد معين من الوحدات السكنية، إذا كنت تخطط لبناء مبنى مكون من 20 طابقًا، ولكنك قررت بناء 10 طوابق بدلاً من ذلك، فستحتاج إلى وضع الطوابق العشرة الأخرى في مكان آخر، وهذا يعني المزيد من الطرق والمرافق والمصاعد، وقد يعوض مبنى آخر بسرعة الزيادة الطفيفة في الانبعاثات الناتجة عن الارتفاع."
أشارت أفري هوفر، المؤلفة الرئيسية للورقة البحثية، إلى أن كندا تواجه أزمتين مزدوجتين في الإسكان والمناخ. بحلول عام 2030، تحتاج كندا إلى إضافة 3.5 مليون وحدة سكنية، وفي الوقت نفسه، يمثل قطاع البناء 11٪ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المتضمنة، كما أن أهداف السيطرة على الاحتباس الحراري العالمي تواجه تحديات. قام الباحثون بمحاكاة 128 مبنى سكني خرساني، وتغيير خصائص التصميم مثل الارتفاع وسماكة الألواح، وحساب المواد والانبعاثات المتضمنة.
أظهرت الدراسة أن حجم الألواح الخرسانية هو عامل رئيسي يؤثر على انبعاثات الكربون، وهو أكثر أهمية من ارتفاع المبنى. قالت هوفر: "يمكن للألواح وحدها أن تمثل 75٪ من إجمالي الانبعاثات المتضمنة في الهيكل. في كندا، تتراوح سماكة الألواح في العديد من المباني بين 200-225 ملم، وهو ما يتجاوز القيمة الفعلية المطلوبة. يمكن لتعديل بسيط في سماكة الألواح أن يوفر كمية كبيرة من الانبعاثات." بالإضافة إلى ذلك، أضاف البروفيسور إيفان بينتز، الباحث في مركز CSBE: "من أجل التيسير، يتم تصميم معظم الطوابق في المبنى بشكل متطابق، مما يؤدي إلى أن يكون الطابق العلوي أقوى مما هو مطلوب، مما يزيد البصمة الكربونية."
ذكرت ساكس أن اللوائح الحضرية والمعايير الصناعية تؤثر أيضًا على انبعاثات المباني. على سبيل المثال، تتطلب متطلبات التراجع في تورنتو ألواح تحويل خرسانية سميكة، مما يؤثر على تصميم الألواح. في ثقافة البناء، يتم استثمار الكثير في صب الخرسانة، بينما لا يتم استثمار ما يكفي في تحسين التصميم. كانت ارتفاعات المباني التي تمت محاكاتها في الدراسة محدودة، وتظهر اختبارات أخرى أن علاوة الارتفاع تصبح أكثر وضوحًا عند حوالي 50 طابقًا فأكثر.
لخصت ساكس: "نحن لا نقول أنه يجب بناء مبانٍ مكونة من 120 طابقًا في كل مكان، ولكن يجب السماح ببناء مبانٍ من 5 إلى 20 طابقًا في المزيد من الأماكن، وجعل بنائها أسهل. نحن بحاجة إلى زيادة الإسكان بطريقة مستدامة، فبناء الوحدات بشكل متفرق في كل مرة، غالبًا ما ينتج تلوثًا أكثر من تركيزها في هيكل واحد." تؤكد هذه الدراسة على أهمية التصميم الذكي في خفض انبعاثات الكربون للمباني السكنية، وتوفر أفكارًا جديدة لمواجهة تحديات الإسكان والمناخ.
