Content on this page requires a newer version of Adobe Flash Player.

Get Adobe Flash player

דף הבית אודות תחומי עיסוק מאמרים צור קשר
מיקומך באתר >>  מאמרים >> הנדסת קיימות ובניה

הנדסת קיימות ובניה

הנדסת קיימות (Sustainability Engineering) משלבת בין טכנולוגיות הנדסיות מתקדמות לבין קיימות (Sustainability) המאחדת סביבה חברה וכלכלה. כל מהנדס "מקיים" מחויב להשתמש במשאבי הטבע בצורה יעילה יותר, ובה בעת להמשיך ולתת מענה הולם לגידול הבלתי פוסק של הצרכים והשירותים להם זקוק האדם.

ההנדסה נמצאת בצומת מכריע ובעל השפעה על ביצוע נכון של קיימות אמיתית, ולדוגמא: תחום הבניה האדריכלית הוא עתיר בהנדסה וידוע כבעל השפעה שלילית על הסביבה. התשובה לכך ניתנה בהגדרת הבניין הירוק ככזה המתוכנן, נבנה ומתופעל כבנין החוסך במשאבים ומונע נזקים סביבתיים בכל משך מחזור חייו. ובאופן דומה כל תהליך הנדסי, אם זה מכאני, חשמלי, כימי או אחר, מחויב ביישום הנדסת קיימות מרגע תחילת תכנון המוצר/התהליך, דרך שלבי ייצורו/הקמתו, שיווקו, השימוש בו, ועד בלותו והכשרתו לשימוש הבא. ועל פי הגדרת הקיימות, הראייה ההנדסית הבסיסית של שיקולי עלות מול תועלת היא שוות ערך לשיקולים הסביבתיים והחברתיים.

לא קיים תחום הנדסי שבו לא בוצע שיפור כלשהו לטובת הקיימות. פותחו חומרי בניה שבייצורם והתקנתם נחסכים משאבים וחומרי גלם, הם פחות מזהמים במחזור חייהם והם הופכים להיות חומרי גלם למוצרים אחרים לאחר התבלותם. פותחו מערכות מכאניות וחשמליות יעילות יותר, שיטות לבקרה ולתאורה, שיטות אקלום חדישות ושיחזור שיטות ישנות, מערכות לניצול אנרגיות חלופיות ושיטות למיחזור וחסכון במים, ועוד.

למערכות הנ"ל המותקנות בבנין יש השפעות הדדיות בדרך להשגת ייעודן ולרוב אין להן נקודת מקסימום משותפת באיכותן וגם לא נקודת מינימום משותפת בעלותן. ולפיכך – על מהנדס הקיימות לבצע אופטימיזציה אינטגרטיבית טכנו-כלכלית (של תפקוד, איכות אמינות ועלות של כל המערכות), ולשלב בה שיקולים חברתיים וסביבתיים כאחד כדי לקבל את התוצאה הטובה ביותר. וכל זאת, ובו בזמן, בלי לפגוע בייעוד המערכת אם זה חוזק, העברת אור, בידוד, איטום, אוורור או אקוסטיקה. על המהנדס המקיים לבחור את האלטרנטיבה בעלת התוצאה המשוקללת הטובה ביותר לשימוש המסוים ובשילוב ביצוע הערכת מחזור חיים – LCA, Life Cycle Assessment.

המגמה הירוקה - אינטגרציה כוללת

הנדסת הקיימות יצרה אינטגראציה בין תהליכי ניהול בסיסיים של בניה קונוונציונאלית, לבין סימולציות ממוחשבות הנדסיות שפותחו בעבר ולאחרונה ולבין מערכות ובסיסי מידע סביבתיים שפותחו בשנים האחרונות.

תכנון התחלתי של פרויקט הכולל הגדרת המטרות, הכנת תקציב והערכת הלו"ז מבוסס על תחזיות המסתמכות על ניסיון קודם ומידע מצטבר. מערכות ניהול וניתוח זמנים, מערכות ניהול וניתוח כספים, שיטות ניתוח וניהול סיכונים הן רק מספר דוגמאות לשיטות בקרה המקובלות בעולם ניהול הפרויקטים. ההתקדמות הטכנולוגית יצרה צורך וכלים לביצוע תכנון בניה על פי חיזויים שיאפשרו מזעור נזקים כבר "על הנייר", ולפני היווצרותן של עלויות בניה בלתי הפיכות. וכך פותחו סימולציות ותוכנות מרחביות לתכנון מבנים והערכת עלויות, סימולציות להערכת משטר רוחות, לצריכות אנרגטיות, להדמיית הצללות ותאורה, חישובי חוזק, משקל וזרימה ועוד. המשבר האקולוגי הגלובאלי והבנת נזקי הבניה יצרו צורך להתחשב בסביבה, לחסוך באנרגיה ומים ולשמר משאבים וחומרי גלם. וכך רועננו שיטות בסיסיות להערכת עלויות של מחזור החיים עם שיטות תכנון בסיסיות של אדריכלות ואקלום והן שולבו עם כלי הסימולציה והחיזוי הקיימים ליצירת כלים חדשניים. נוצרו מאגרי מידע מפורטים הכוללים תכולת חומרים, האנרגיה הנדרשת לייצורם ולשינועם, מפרטים סביבתיים להפחתת זיהום, שיפור באיכות האוויר והסביבה, מדדי פליטות פחמן ועוד. המערכות המתקדמות של היום כבר משלבות בקרת עלויות הקמה עם ניהול סביבה, נתוני חומרים, רכיבים ומיפרטים עם מידע סביבתי, ניהול זמני אספקה וכמות פליטות פחמן, תכנון תלת מימדי מרחבי ומעקב ביצוע, סימולציות שונות לתכנון אנרגטי המשולבות בדרישות התפעול, ניהול ובקרת זמנים, ניהול משאבים ועוד. כול זאת במטרה להשיג יעילות ביצועית, סביבתית ואינטגרטיבית המביאה לעלות כוללת מינימאלית ואופטימאלית של תכנון, הקמה ותפעול של בנין בר קיימא.

ולסיכום

הבנת מטרות הנדסת הקיימות, שימוש בשיטות תומכות, פעילות חינוכית להרחבת הידע ופיתוח של יישומים ושיטות הנדסיות/סביבתיות הן דרך ליישום יעיל של טכנולוגיה מקיימת. התבוננות מרחבית דרך משקפיים תלת ממדיות של "הנדסת קיימות" בבניה ירוקה מבטיחה ראיה כוללת ואחראית לחברה ולסביבה.

 

 

בניית אתרים | Cyber City