ما هي الهندسة الحيوية؟

يعد استخدام المواد المستدامة واستخدام الضوء الطبيعي والتهوية بعض مفاهيم الهندسة الحيوية

الهندسة الحيوية

الصورة في PxHere

الهندسة الحيوية هي فن توفير الراحة والجمال والوظائف للمباني بطريقة متكاملة ومتناغمة للنظام البيئي. يسعى المحترف الذي يعمل في هذه المدرسة إلى إنشاء مبانٍ أكثر حيوية تشبه البيئات الطبيعية التي يتم إدراجها فيها.

يعد استخدام الخصائص المناخية لكل منطقة لتوليد الراحة الحرارية والصوتية والمضيئة أحد المبادئ التوجيهية الرئيسية للهندسة المعمارية الحيوية. هذه المبادرة قادرة على تقليل استهلاك الطاقة باستخدام التكييف الصناعي ويجب أن توجه صياغة المشاريع. تعطي الهندسة الحيوية الأولوية أيضًا للمواد الطبيعية المنتجة إقليمياً. مع هذا ، هناك انخفاض في الملوثات المتولدة أثناء تحويل المواد الخام ، وكذلك في الغازات المنبعثة أثناء النقل إلى موقع البناء.

لا يمكن اختيار التصميم لأسباب جمالية فقط ، ولكن بهدف الحد من استغلال الموارد الطبيعية للكوكب واعتماد ممارسات أكثر استدامة. يجب أن يأخذ العمل أيضًا في الاعتبار التدفقات الداخلة والخارجة للمدخلات الضرورية للحياة في المبنى ، مثل الماء والغذاء. وبالتالي ، يوصى بإنشاء أنظمة صرف صحي دورية وغير ملوثة ، مع الاستخدام المحلي للنفايات في الري والتسميد وإنتاج النباتات.

مواد الهندسة الحيوية

يبحث عشاق الهندسة الحيوية عن المواد البيئية التي تجعل من الممكن تحقيق هذه الأهداف. الأنسب هي: الأرض والحجر والرمل والطين والألياف الطبيعية والطوب اللبن والخيزران والقش والخشب من إعادة التحريج والمناطق المعتمدة والأسمنت المحروق والملاط والمواد الخام والمواد المعاد تدويرها والطاقة من مصادر متجددة.

تم تصميم المشاريع بحيث تكون مستدامة ذاتيًا ، حيث تعتمد أنظمة الإضاءة والتهوية الطبيعية التي تساهم في إلغاء أو تقليل الحاجة إلى الكهرباء أو التكييف أو المراوح. تعرف على المزيد حول بعض الأنظمة المطبقة في مشاريع الهندسة الحيوية.

نظام تهوية طبيعي

بالإضافة إلى التجديد المستمر للهواء الذي يدور داخل المبنى ، فإن التهوية الطبيعية تجعل البيئة الداخلية أكثر صحة وراحة. تساهم أنظمة التهوية الطبيعية أيضًا في تقليل تكاليف الطاقة ، حيث تجعل استخدام تكييف الهواء أو المراوح غير ضروري. التهوية المتقاطعة هي إحدى التقنيات الرئيسية لهذا النظام.

عبر تهوية

تحدث التهوية الطبيعية المتقاطعة عندما يتم وضع فتحات أو نوافذ أو أبواب المبنى على جدران متقابلة أو متجاورة ، مما يسمح بتدوير الهواء بشكل مستمر. لتنفيذ هذا المشروع ، من الضروري تقييم اتجاه الرياح وسرعتها وتواترها.

نظام الضوء الطبيعي

يجلب نظام الضوء الطبيعي المنفذ في مشاريع الهندسة الحيوية فوائد لا تُحصى. لاستخدام الضوء الطبيعي ، من الضروري تقييم موقع التضاريس ، وكذلك موقع الشمس عند شروق الشمس وغروبها. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا تحليل أفضل استخدام للضوء الطبيعي في الغرف.

بالإضافة إلى كونها مصدرًا لفيتامين د وتوفر فوائد صحية ، توفر الإضاءة الطبيعية الراحة البصرية وتوفير الطاقة. ومع ذلك ، في الأيام الحارة ، يمكن أن تصبح الواجهات الزجاجية دفيئة ، مما يجعل البيئة الداخلية شديدة الحرارة. لمنع هذا التأثير ، من الضروري استخدام الزجاج المقسى أو المصفح ، القادر على تصفية أشعة الشمس ، ومنعها من تسخين البيئة.

البلاط البيئي من إعادة تدوير عبوات معجون الأسنان

جعلت التطورات التكنولوجية من الممكن إعادة استخدام المواد المستخدمة في الحياة اليومية في البناء المدني. مثال على ذلك صناعة البلاط البيئي المستخدم في الإنشاءات من علب معجون الأسنان. هذا البلاط له مزايا عديدة على البلاط التقليدي. فهي أخف وتعكس 60٪ من ضوء الشمس ، وهي أكثر مقاومة للرطوبة والعوامل الكيميائية وهي حرارية صوتية. لذلك ، يتم استخدام البلاط البيئي على نطاق واسع في مشاريع الهندسة الحيوية.

تكاليف الهندسة الحيوية

وفقًا للمهندس Márcio Holanda Cavalcante ، يمكن لبعض إرشادات الهندسة الحيوية زيادة أسعار المشروع والبعض الآخر يقلل من تكلفة العمل. على سبيل المثال ، لا تحتاج خطة الراحة الطبيعية إلى أي استثمار إضافي ، لأنها بالفعل جزء من عمل المهندس المعماري. تصميم الحلول التي تستفيد من التهوية الطبيعية والإضاءة يجلب أيضًا فائدة انخفاض كبير في تكاليف المعدات واستهلاك الطاقة في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

من ناحية أخرى ، تميل تركيبات المباني لأنظمة المياه والطاقة المستقلة ، مثل الخزانات والأنابيب والمعدات ، إلى زيادة التكلفة الأولية للعمل. عند التفكير في الاستدامة ، من الضروري التخطيط على المدى المتوسط ​​والطويل. وبالتالي ، هناك أنظمة ذات استهلاك أقل للطاقة وتكاليف أقل طوال عمرها الإنتاجي.

العمارة الحيوية في البرازيل

يتم تنفيذ الهندسة الحيوية في سوق البناء المدني الوطني شيئًا فشيئًا. لقد ألهمت الحاجة الملحة لإعادة التوازن البيئي على كوكب الأرض رواد الأعمال إلى تبني هذه التقنيات في مشاريعهم. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطلب المتزايد على المباني التي تعطي الأولوية لصحة الأفراد ورفاهية البيئة هو عامل آخر يقود استخدام الهندسة الحيوية في الأعمال.

وفقًا لـ Cavalcante ، يمكن إعداد أي مشروع وفقًا لتعاليم الهندسة الحيوية ، أي من المنازل الشعبية إلى المؤسسات الراقية. ينص المهندس المعماري على أنه من الضروري فقط أن يكون لديك الحس السليم في اختيار أنسب التقنيات لكل حالة.