الذكاء الاصطناعي وإزالة الكربون المعماري.. من الفكرة إلى تنفيذ البناء

لفترة طويلة، كانت الاستدامة في المجال المعماري مرادفة للتكنولوجيا، وارتبطت الكفاءة بشكل مباشر بالأجهزة التكنولوجية المبتكرة التي تزين المباني بالأدوات الذكية، ومع ذلك، في أيامنا هذه، تشمل الاستدامة بشكل متزايد استراتيجيات مختلفة تتضمن أيضًا الاعتراف بالتقنيات العامية والمواد المحلية باعتبارها ضرورية لإنشاء مباني مستدامة ومحايدة للكربون.

وبغض النظر عن التقنية أو المواد المستخدمة، فإن القاسم المشترك هو السعي لتقليل البصمة الكربونية في هندستنا المعمارية، الأمر الذي يتطلب تغييرات في كيفية تصميم المباني وإنشائها وتشغيلها.

بمعنى آخر، سواء بالعودة إلى الأساليب العامية أو استخدام التطبيقات المتطورة، فإن هذه الاستراتيجيات تهدف إلى الوصول إلى نفس الوجهة، وبالتالي فهي صالحة بنفس القدر على الرغم من اختلافها إلى حد كبير.

لقد أحدث الذكاء الاصطناعي (AI) ، على وجه الخصوص، ثورة في أسلوب حياتنا لعدة عقود، بدءًا من أدوات التحكم الآلية في الإضاءة والأمن والأجهزة الأخرى، ثم التقدم إلى الحسابات الدقيقة لكفاءة استخدام الطاقة في المبنى.

علاوة على ذلك، يتجاوز الذكاء الاصطناعي هذه التطبيقات، حيث يتم تنفيذه للحصول على فهم أعمق لكفاءة استخدام الطاقة في الهيكل وديناميكيات كيفية تفاعل المجتمع معه، وكذلك كيفية تفاعل الهيكل مع البيئة.

تحسين المساحة وتوليد الراحة الحرارية.

يبدأ تطبيق الذكاء الاصطناعي لإزالة الكربون من الهندسة المعمارية في وقت مبكر من مرحلة التصميم المفاهيمي، مما يوفر بيانات قيمة لتحسين المساحة بشكل أفضل وتوليد الراحة الحرارية.

ومن الناحية العملية، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يتعاون مع تقنيات التصميم السلبي لتحسين اتجاه المبنى، وأحجام النوافذ، والتظليل، وزيادة الضوء الطبيعي والتهوية.

لذلك، يمكن للتصميم السلبي القائم على الذكاء الاصطناعي أن يساعد في إنشاء مبانٍ موفرة للطاقة بشكل طبيعي، مما يقلل من استهلاك الطاقة وانبعاثات الكربون.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي تحليل واقتراح خيارات المواد المثالية بناءً على معايير الاستدامة، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل البصمة الكربونية، وقابلية إعادة التدوير، والمتانة، وكفاءة الطاقة.

تشير الدراسات إلى أن صناعة البناء والتشييد مسؤولة عن ما يقرب من ثلث انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، واستجابة لذلك، يتم تنفيذ استراتيجيات مختلفة، بما في ذلك الدور المتطور للذكاء الاصطناعي (AI)، للحد من البصمة الكربونية للمباني.

الذكاء الاصطناعي و إزالة الكربون المعماري

تحسين الخلطات الخرسانية لتقليل آثار الكربون

لا يؤثر الذكاء الاصطناعي على مرحلة التصميم المفاهيمي فحسب، بل يحقق أيضًا خطوات كبيرة في مرحلة البناء، ويجري اختبار تطبيقات البرمجيات الناشئة لخفض الانبعاثات الناتجة عن إنتاج الأسمنت والصلب من خلال تحسين احتراق الوقود وتقليل نسب الكلنكر.

بالإضافة إلى ذلك، يساهم الذكاء الاصطناعي في تحسين الخلطات الخرسانية لتقليل آثار الكربون وتسريع اكتشاف مواد جديدة .

ومع ذلك، إلى جانب مساهمات الذكاء الاصطناعي في إزالة الكربون من الهندسة المعمارية في عمليات التصميم والبناء، يظهر تقدم كبير في تكيف المباني والعمليات اليومية.

الذكاء الاصطناعي و إزالة الكربون المعماري

التحكم في التدفئة والتبريد بدقة

تعد كفاءة الطاقة نقطة حاسمة عندما يتعلق الأمر بإزالة الكربون في الهندسة المعمارية. وفقًا لوكالة الطاقة الدولية، فإن الحفاظ على المباني قيد التشغيل ساهم في ما يقرب من 26% من انبعاثات الغازات الدفيئة العالمية المرتبطة بالطاقة في عام 2022.

وفي هذا السياق، فإن النداء الذي وجهته الشركات التي تتعامل مع الذكاء الاصطناعي واضح: “إذا لم تتمكن من قياس ما يهم، لا يمكنك إجراء التغيير”، ومن ثم، فإن الاقتراح هو استخدام الذكاء الاصطناعي لرسم خرائط للأنماط التاريخية والعادات اليومية للركاب، مما يسمح بتنشيط الأجهزة أو إلغاء تنشيطها، هذا النهج يبث “الحياة” في المبنى، مما يجعل الهندسة المعمارية سريعة الاستجابة ومتكيفة مع محيطه.

بفضل نظام متكامل من أجهزة الاستشعار، من الممكن التحكم في التدفئة والتبريد بدقة في البيئات. ومن الممكن أيضًا ضبط الإضاءة والأنشطة الأخرى المتعلقة بالطاقة، مما يساعد على تحقيق تخفيض بنسبة 20% أو أكثر في استهلاك الطاقة السنوي.

والنتائج واعدة بالفعل؛ ومع ذلك، من المهم التأكيد على أن الذكاء الاصطناعي يعمل بشكل أساسي بناءً على البيانات، وإذا لم يتم جمع هذه البيانات بشكل صحيح – باستخدام أجهزة استشعار سيئة الموضع أو غير كافية – تصبح جميع الأجهزة التكنولوجية عديمة الجدوى.

وبعيدًا عن هذه الأمثلة، يمتد تطبيق الذكاء الاصطناعي في الهندسة المعمارية إلى عدة جوانب.

وبغض النظر عن الطريقة أو المرحلة التي يتم فيها تطبيقه، فمن الأهمية بمكان أن نعتبر أنه ليس شكلاً من أشكال السحر، بل هو برنامج أنشأه البشر للمساعدة في اتخاذ القرارات التي يمكن أن تساهم في إزالة الكربون من الهندسة المعمارية.

لن ننقذ الكوكب ببرامج الذكاء الاصطناعي وحدها؛ ومع ذلك، يمكن أن تكون أداة أساسية لإكمال اللغز.