عندما تلتقي الواجهة بالسيليكون الكربوني المحايد

من المحتمل أن تكون الاستدامة في الواجهات الزجاجية الحديثة والمباني هي أهم مساهم في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، حيث يمثل ثاني أكسيد الكربون الحصة الأكبر.

صورة الغلاف: المقر الرئيسي للجنة الأولمبية الدولية (IOC) ، Olympic House هو رمز للانفتاح والوحدة وكذلك استثمار في الكفاءة التشغيلية والاقتصاد المحلي والتنمية والاستدامة. ساهمت DOWSIL ™ Silicones للتزجيج الهيكلي والعازل في تحقيق ثلاثة معايير استدامة مطلوبة: LEED و LEED v4 و SNBS.

يعتبر الكربون بحد ذاته عنصرًا حيويًا في الحمض النووي للجميع وبدون الكربون ، لن تكون الحياة على الأرض ممكنة. فبالمقابل، إذا أطلقنا كمية من الكربون على شكل ثاني أكسيد الكربون (CO2) أكثر بكثير مما يمكن أن يمتصه كوكبنا، عند نقطة معينة، سننقرض. الحفاظ على التوازن ليس من مسؤولية أي فرد؛ فعلى الجميع الالتزام بالمساهمة الفعالة. في حين أن التحكم في التكلفة أمر مهم، فإن الثمن الذي سنضطر إلى دفعه مقابل عدم إدارة انبعاثات الكربون أمر لا يمكن تصوره.

هناك أهداف ملزمة قانونًيا الآن للحد من صافي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري حول العالم. على وجه الخصوص، يستهدف الاتحاد الأوروبي خفضًا بنسبة 55٪ بحلول عام 2030 والحياد المناخي بحلول عام 2050. وتستهدف المملكة المتحدة صافي الانبعاثات الصفرية بحلول عام 2050 بما في ذلك الالتزامات بخفض الانبعاثات في عام 2035 بنسبة 78٪ على الأقل (مقارنة بمستويات عام 1990). تتدرج هذه الأهداف وصولاً إلى سلسلة قيمة البناء لدينا حيث تمثل مساهمتنا فرصة كبيرة.

الحصة العالمية من الطاقة النهائية للإنشاءات والمباني والانبعاثات ، 2019

المصدر: وكالة الطاقة الدولية. تقرير الحالة العالمية لعام 2020 للمباني والتشييد. من إعداد الدكتور إيان هاميلتون والدكتور هاري كينارد وأوليفر راف والدكتور جوديت كوكات والدكتور الشيخ زهيب وتيبوت أبيرجيل ومايكل أوبرمان ومارتينا أوتو وصوفي لوران وإيرين فاجوتو ونورا ستورر وناتاشا ناس. كل الحقوق محفوظة

تساهم المباني بشكل كبير في ظاهرة الاحتباس الحراري بحوالي 39٪ * من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، منها حوالي 11٪ يأتي من الكربون المتجسد عندما يتم استخدام مواد البناء في الغالب، بينما يتم إنشاء 28٪ الأخرى تقريبًا أثناء عملية البناء، وتأتي في الغالب من المبنى عند استهلاك الطاقة بسبب التدفئة / التبريد، الإضاءة، الطبخ، تسخين المياه، إلخ ...

من المصادر المعروفة لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون احتراق الوقود الأحفوري. لذلك، بالنظر إلى مساحة المبنى، ليس من المستغرب أن نشاهد إنتاج مواد البناء والنقل والتركيب وتوليد الطاقة أثناء عملية البناء يتم باستخدام الوقود الأحفوري، حيث يمثل مستوى كبير جدًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون أو الكربون المتجسد. فتعتبر النظرة الشاملة للتصميم العام ودورة حياة المبنى أو الواجهة أمرًا مهمًا. في بعض الأحيان يتم التغاضي عن مواد البناء المستخدمة في تصميم الواجهة لكنها تستحق أيضًا نفس القدر من الاهتمام إلى جانب متانتها ودورتها وإعادة تدويرها وبالطبع بصمة الكربون في هذه الدورة لاتقل أهمية.

انبعاثات الكربون وعمليات البناء

يستمر الابتكار مع التطبيقات الجديدة للتقنيات الحالية في الظهور مع الخبرة والمعرفة المتزايدة بسرعة في الصناعة للتخفيف من الانبعاثات التشغيلية. على سبيل المثال، يتم اختيار الخلايا الكهروضوئية المتكاملة للمباني (BIPV) بشكل متزايد للأسطح والمناور والواجهات لكل من المشاريع الجديدة والعلاجية. سواء تم اختيار BIPV كمصدر رئيسي أو ثانوي للطاقة الكهربائي ، فإن الثقة والموثوقية في متانة النظام وطول العمر أمر بالغ الأهمية مع مثل هذه الأنظمة المتوقع أن تعمل بأمان وكفاءة طوال مدة مكونات الواجهة أو السقف الأخرى، والتي تتجاوز عادةً 25-30 - العمر الافتراضي للوحدات الكهروضوئية التقليدية. يمكن منح العناصر الأكثر تعرضًا للوحدات الكهروضوئية والرقائق مستويات عالية من الحماية والأمان بفضل استخدام طلاء السيليكون ومانعات التسرب التي أثبتت كفاءتها. على سبيل المثال، تقوم مادة منع التسرب للزجاج الإنشائي DOWSIL ™ 895 بربط الإطارات وصناديق التوصيل بأمان إلى شرائح PV، وقد أثبتت ثباتها ومتانتها في جميع الظروف البيئية مع تقديم أداء ممتاز في التطبيقات الصعبة مثل الواجهات الزجاجية الهيكلية. يستخدم مانع التسرب الزجاجي الإنشائي DOWSIL ™ 993 المكون من عنصرين لربط القضبان للشرائح بدون إطار مما يتيح التثبيت الآمن والواجهات الكهروضوئية غير الملحومة.

تجمع أنظمة ( Toggle) بين (SSG) والجيوب البلاستيكية المقاومة للماء والتي يتم تضمينها في مفصل السيليكون ومتباعدة وفقًا لحمل ثقل الرياح.

كل شيئ يبدأ بالتصميم

تبدأ البصمة الكربونية للمبنى بتصميمه العام، ومتطلباته الوظيفية، وكيف يمكننا دمج المواد عالية الأداء بنجاح، مع مراعاة كل من انبعاثات الكربون المضمنة والتشغيلية. تصميمات الواجهات الزجاجية الخالصة مرتبطة هيكليًا فتختلف على حسب التصميم على المتطلبات الخاصة بالمنطقة، يمكن تحسين كفاءة الطاقة. يمكن أن يساهم الترابط الهيكلي أيضًا في صلابة النظام في مناطق معينة من الواجهة، وبالتالي يساعد في توفير المواد الإضافية المحتملة في الإطار والتي يمكن أن تؤدي إلى تقليل البصمة الكربونية النهائية المجسدة. فتتوفر خيارات تصميم مختلفة، من أنظمة التبديل إلى أنظمة زجاجية هيكلية من 4 جوانب.

في التزجيج الهيكلي ذو الوجهين ، يتم التقاط عناصر الزجاج ميكانيكيًا على الجوانب الأفقية ويتم ربطها على الجوانب الرأسية بالسيليكون الهيكلي.

في التزجيج الهيكلي من 4 جوانب، يتم ربط عناصر الزجاج هيكليًا على جميع الواجهات باستخدام مواد مانعة للتسرب هيكلية من السيليكون. يمكن أيضًا تصميم السيليكون الهيكلي لدعم وزن الزجاج إذا لزم الأمر.

انبعاثات الكربون ومواد البناء

يعد استخدام مواد منخفضة الكربون أو محايدة الكربون أمرًا رائعًا ، لأن الخرسانة والزجاج والألمنيوم والمكونات الأخرى التي يمكن أن يكون لها بصمة كربونية منخفضة يمكن أن تساهم أيضًا. التحدي هو أنه في الوقت الحالي ، لا يتوفر الكثير من المواد ذات البصمة الكربونية المنخفضة.

تم بناء شارلمان في عام 1970 في بروكسل وتم تجديده في عام 1990 مع استبدال الجزء الخارجي الخرساني الثقيل بجدار ستائر هيكلي زجاجي من 4 جوانب

من الإنصاف القول إن الصفقة الأوروبية الخضراء ستتطلب مزيدًا من الاهتمام بكيفية تشييد المباني المستقبلية، وما هي المواد التي يتم اختيارها وسهولة إزالتها وتدويرها وإمكانية استعادتها. يتزايد الاهتمام بالحلول المتجددة ذات الكربون المنخفض المضمّن، مثل الأخشاب الهيكلية أو الإطارات الخشبية، والتي يمكن أن توفر أنظمة ذات قوة مماثلة وجماليات جذابة مثل أنظمة الألمنيوم التقليدية، ولكن مع الخصائص الحرارية المحسنة والكربون المتجسد بوزن أقل.

تاريخياً ، اقتصر استخدام البناء الخشبي على البناء المنخفض إلى المتوسط بسبب مخاوف الأداء والمتانة مثل الرطوبة أو مقاومة الحريق. طورت Dow أجهزة طرد مائية تعتمد على السيليكون والتي يمكن أن تساعد في تسريع اعتماد البناء الخشبي في الهياكل عالية الأداء. حلول التشريب القائمة على الماء من Dow، والمصممة خصيصًا لتناسب أنواعًا معينة من الأخشاب، تتيح الوصول إلى المتانة المطلوبة دون الإضرار بالجماليات أو المساومة على إعادة تدوير الأخشاب.

بالتوازي مع ذلك، تقوم شركة Dow بتقييم إمكانيات الترابط الخشبي المباشر وأداء مانعات التسرب المصنوعة من السيليكون (SSG) على وجه الخصوص. من الأسهل بكثير تجهيز الأخشاب وتكييفها لزيادة الإبداع أو الأداء في تصميم الإطار مقارنةً بملفات الألمنيوم المبثوقة. ستعمل إضافة حل SSG على تعزيز أوراق اعتماد الاستدامة الخاصة بها. أخيرًا، حيث تقوم Dow أيضًا بتطوير حلول للأخشاب الهيكلية لتحسين مقاومة الحريق.

اقرأ المزيد عبر زيارة موقع

www.dow.com/buildingscienceconnect

مراجع:

1Adopted from IEA (2019a) World Energy Statistics and Balances

² http://www.siliconescarbonbalance.eu

المؤلف: ماركوس بليتاو، مدير التسويق العالمي، مبنى Dow Façade High Performance

ترجمة و تعديل عبدالصمد العابدي العلوي