أداة ذكاء اصطناعي تتنبأ بانبعاثات الكربون للمباني

طور باحثون في جامعة باث (University of Bath) أول أداة ذكاء اصطناعي تتنبأ بالبصمة الكربونية للمباني من وصف نصي بسيط، مما يمنح المعماريين ردود فعل فورية حول الاستدامة منذ مرحلة التصميم الأولية، حيث يكون إمكان تقليل الانبعاثات أكبر.

كيفية عمل الأداة

تعتمد الأداة على تعلم الآلة ومعالجة اللغة الطبيعية لتحويل وصف مبسط للبناء، يشمل المواد، الأبعاد، والاستخدام، إلى تقدير موثوق لانبعاثات الكربون المتضمنة في المواد وعملية البناء على مدى دورة حياة المبنى.

ومع تطور التصميمات وازدياد التفاصيل، تتحسن دقة التقديرات تلقائيًا، لتصبح أداة إرشادية لاتخاذ القرارات المستدامة قبل تثبيت المواصفات النهائية.

أهمية التقدير المبكر للكربون

تمثل المباني والبنية التحتية أكثر من ثلث انبعاثات الكربون في الدول الصناعية. بينما توجد نماذج لتقليل الانبعاثات التشغيلية (كالطاقة والتدفئة)، إلا أن تقليل الكربون المتجسد في المواد (Embodied Carbon) عبر التصميم المبكر كان أقل شيوعًا.

توضح الأداة الجديدة إمكانية دمج الاستدامة بشكل سلس في مراحل التصميم الأولية، حيث يكون التأثير الأكبر على الانبعاثات المستقبلية.

دعم قرارات التصميم المستدامة

تتيح الأداة اقتراح تحسينات تتعلق بالإضاءة الطبيعية، الراحة الحرارية، وتحسين الصوتيات داخل المباني، دون الحاجة لمعارف هندسية متخصصة، كما يمكن أن تُستخدم في التعليم المعماري لتعزيز وعي الاستدامة بين الطلاب منذ المراحل المبكرة.

اختبار الأداة في الواقع

تم اختبار الأداة مع 43 متخصصًا في تصميم المباني على مشاريعهم الفعلية، في مثال عملي، استخدم المعماريون الأداة لتقدير الكربون المتجسد في مبنى زجاجي وحجري بالقرب من Exeter، المملكة المتحدة، مما أتاح لهم تعديل العزل والجدران والزجاج لتقليل الكربون دون الحاجة إلى معرفة دقيقة بكميات المواد.

البيانات والتدريب

نظرًا لقلة البيانات العامة لانبعاثات الكربون الواقعية، تم تدريب الأداة على مجموعة بيانات مولدة صناعيًا من 150,000 مبنى، مع إمكانية إعادة تدريبها بمجرد توفر بيانات حقيقية أعلى جودة لتحسين الدقة.

كما أظهرت الأداة قدرة لغوية قوية، حيث حددت المواد الأساسية مثل الصلب، الخرسانة، والخشب بنسبة 80% من الحالات، وحافظت على استقرار التنبؤات رغم اختلاف أوصاف المباني.

تأثير الأداة على الصناعة

تمثل هذه الأداة خطوة مبتكرة لمساعدة قطاع البناء على تحقيق أهداف صفر انبعاثات صافية (Net Zero)، وتسهيل تصميم المباني المستدامة منذ أول قرار تصميمي.

ويخطط الفريق لمواصلة تحسين الأداة مع توفر المزيد من البيانات الواقعية، واستكشاف تطبيقاتها التعليمية والصناعية.