يُعد قطاع البناء من القطاعات الرئيسية في الاقتصاد العالمي ويلعب دورًا محوريًا في دفع عجلة التنمية عالميًا العالمي، ولكنه يعد من بين القطاعات الاقتصادية الأكثر تأثيرًا على البيئة إذ يستأثر هذا القطاع بنسبة كبيرة من الاستهلاك الإجمالي للطاقة، كما يُسهم في حصة لا يُستهان بها من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المتصلة بالطاقة. والتي تصل إلى ثلث انبعاثات الغازات الدفيئة.

وتُظهر الدراسات أن البناء يمثل 36% من الاستهلاك النهائي العالمي للطاقة و37% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المرتبطة بالطاقة، وهذا يؤكد على الحاجة إلى إعادة تقييم طرق البناء والتشييد التقليدية والعمل على تحسينها من خلال الابتكارات الرقمية. وبما أن هذه الصناعة تلعب دورًا حاسمًا في تشكيل البيئة والمدن، يتبنى التحول الرقمي أسلوبًا جديدًا في تقديم الحلول. يعمل على تحسين العمليات التقليدية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة والاستدامة.

وفي ظل السعي العالمي المتزايد لتحقيق التنمية المستدامة والتخفيف من الآثار السلبية على البيئة، أصبح التحول الرقمي أكثر من مجرد تطور تكنولوجي؛ فهي تُعد ضرورة مُلحة وركيزة أساسية لتحقيق ثورة في صناعة البناء. لم تعد الرقمنة في قطاع البناء مقتصرة على تحسين الإنتاجية وخفض التكاليف وحسب، بل تجاوزت ذلك لتصبح أداة استراتيجية في بناء بنية تحتية مرنة وصديقة للبيئة، وهي خطوة ضرورية نحو مستقبل خالٍ من الكربون.

تكنولوجيا البناء الحديث

تكمن القوة الحقيقية للتكنولوجيا في قطاع البناء والتشييد في قدرتها على دمج وتحسين جميع جوانب العملية الإنشائية، من المفهوم الأولي إلى التسليم النهائي للمشروع. يمثل رقمنة الصناعة تحولًا جذريًا يتجاوز مجرد استخدام الأدوات التقليدية؛ إنه يعيد تشكيل كيفية التخطيط والتصميم والتنفيذ والصيانة للمشاريع الإنشائية.

التكامل الرقمي وإدارة البيانات: يسهم التكامل الرقمي في توحيد البيانات والمعلومات عبر جميع مراحل البناء، الأمر الذي يحسن من تدفق المعلومات ويسمح بمشاركة البيانات بسلاسة بين جميع أصحاب المصلحة. النظم المتكاملة تقلل من الأخطاء وتوفر صورة شاملة للمديرين لاتخاذ قرارات معلومة بفعالية وكفاءة.

الواقع المعزز والافتراضي (AR/VR): تفتح تقنيات الواقع المعزز والافتراضي آفاقًا جديدة للتدريب والمحاكاة في صناعة البناء. يمكن للعمال والمهندسين استخدام نظارات AR لإظهار الخطط والتصميمات بصورة تفاعلية فوق البيئة الحقيقية، مما يعزز الفهم ويقلل من احتمالات الخطأ. بالإضافة إلى ذلك، توفر تقنيات VR تجارب غامرة للعملاء ليشهدوا تصميماتهم قبل البدء بالبناء الفعلي، مما يسمح بتقديم تعديلات وتحسينات من دون تكلفة إضافية.

الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة: يُعد الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة أدوات ضرورية في تأمين بيانات تحليلية دقيقة يمكن أن تساعد في تنبؤ سلوك البناء وتأثير العوامل البيئية. كما يُستخدم الذكاء الاصطناعي لتحسين تخطيط الموارد وإدارة المخزون، وتعزيز جودة البناء وسلامة العمال، بما في ذلك استخدام الأنظمة المتقدمة للكشف عن الحوادث والتحذير منها قبل حصولها.

التقنيات البيئية والاستدامة: الاستدامة ليست مجرد مفهوم مثالي، بل هو متطلب أساسي في البناء الحديث. التقنيات المستدامة مثل أنظمة جمع مياه الأمطار، العزل الحراري المتقدم، وألواح الطاقة الشمسية، لا تساهم فقط في خفض التأثير البيئي للمشاريع الإنشائية، بل توفر أيضًا تكاليف التشغيل على المدى الطويل.

الحلول البرمجية المتخصصة: هناك حلول برمجية مصممة خصيصًا لقطاع البناء تساعد في تحليل البيانات الضخمة وتقديم رؤى حول الأداء الهيكلي، وتحليل البيانات، وغيرها من المجالات المهمة التي تساهم في تحسين من كفاءة ونوعية العمل.

تدرك الشركات الرائدة في القطاع أهمية التكنولوجيا ليس فقط كوسيلة لتسريع البناء وتخفيض التكاليف، بل كعامل رئيسي يزيد من القيمة المضافة للمشاريع ويعزز من المنافسة في السوق. يتجلى هذا في اعتماد مقاييس جديدة للأداء والاستثمار في البحث والتطوير لاستكشاف إمكانيات جديدة تمكن من التفوق في تقديم حلول بناء مبتكرة ومستدامة. يمكن القول إن المستقبل لصناعة البناء والتشييد سيتم تحديده بالاعتماد المتزايد على التقنيات المتطورة، مما يجعل الابتكار والكفاءة في صميم كل مشروع ناجح.

فوائد التحول الرقمي في صناعة البناء والتشييد

شهدت صناعة البناء والتشييد تغيرات كبيرة في السنوات القليلة الماضية مع التقدم التكنولوجي والثورة الرقمية. لقد تم اعتماد التكنولوجيا في البناء، والمعروف أيضًا باسم التحول الرقمي، بوتيرة سريعة لتعزيز الإنتاجية وفعالية التكلفة والسلامة. في هذه المدونة، سوف نستكشف ما يعنيه التحول الرقمي في صناعة البناء والتشييد والفوائد التي يقدمها.

تعزيز الكفاءة:

لقد أحدث التحول الرقمي ثورة في صناعة البناء والتشييد من خلال تمكين إدارة المشاريع من العمل بكفاءة أكبر. يضمن تحويل العمليات رقميًا من التصميم إلى البناء فهم كافة المشاركين في المشروع لنطاق المشروع والجداول الزمنية والنتائج المتوقعة والميزانيات المطلوبة. كما تساعد أتمتة عمليات سير العمل وأنظمة أوامر العمل الآلية، وتقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للمعدات والموارد، وأدوات الاتصال عن بعد، إنجاز العمل في المشروع بسلاسة مع تقليل وقت التوقف عن العمل والحد من الأخطاء والحاجة إلى إعادة العمل.

خفض التكاليف

يُساعد التحول الرقمي شركات البناء على تحسين إدارة عمليات البناء والتحكم في الموارد وتقليل النفايات. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد استخدام أدوات نمذجة المشروع في تحديد المشاكل أو الهدر قبل بدء البناء، مما يسمح بإجراء التحسينات قبل فوات الأوان وتجنب إعادة الأعمال المكلفة.

تحسين السلامة:

تعاني صناعة البناء والتشييد من ارتفاع معدلات الحوادث، وتساهم الحلول الرقمية في تقليل معدلات الوفيات والإصابات. يمكن للأدوات الرقمية مثل معدات الحماية الشخصية الذكية أن تساعد في اكتشاف المخاطر في الموقع، وطلب المساعدة، وتتبع أنشطة العمال، والتذكير بصيانة نظام السلامة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتقنية الواقع المعزز أن توفر محاكاة للمخاطر الافتراضية التي تساعد العمال على تصور الأجزاء الأكثر خطورة في موقع البناء مسبقًا. تعمل هذه التكنولوجيا على تمكين العمال من اكتساب المعرفة المتعلقة بالسلامة واتخاذ خيارات مستنيرة تقلل من معدل الحوادث.

تحسين التعاون:

يشجع التحول الرقمي التعاون في الوقت الفعلي، مما يمكّن فرق المشروع من تبسيط عمليات التواصل في المشروع وتحسين التعاون. يصبح من الأسهل بكثير التواصل مع أعضاء المشروع لطرح الأسئلة أو الإجابة عليها، وتتبع الحالة، وتتبع المواعيد النهائية. عندما يكون الجميع على نفس الصفحة، يمكن أن يساعد ذلك في فرض بروتوكولات أمان صارمة وضمان أن يكون الجميع على دراية بما هو مستحق ومتى. يؤدي التعاون في الوقت الفعلي إلى إنجاز العمل في المشروع في الوقت المحدد وفي حدود الميزانية.

تحسين الجودة:

تسمح أدوات التحول الرقمي لأصحاب المشاريع ومديريها بتتبع مستويات الجودة في جميع أنحاء المشروع، مما يضمن الالتزام بالمعايير وتحقيق الأهداف العامة. ويعني ذلك أيضًا أنه يمكن لأصحاب المصلحة الحصول على سيطرة أكبر على الموردين ومستويات الخدمة، مما يضمن استخدام المواد الصحيحة، وتعيين الأشخاص المناسبين لحل مشكلات الجودة. ونتيجة لذلك، يمكن أن يساعد التحول الرقمي في رفع جودة الإنشاءات مع تحسين العلاقة بين العملاء والمقاولين في نهاية المطاف.

يمكن للبناء الاستفادة من الاستراتيجيات والحلول الرقمية المختلفة لتحسين الكفاءة وإدارة التكاليف والسلامة والتعاون وجودة النتائج. يمكن أن تؤدي الاستفادة من هذه الأدوات الرقمية إلى تمكينك من اكتساب ميزة تنافسية مع ضمان إعداد عملك لتحقيق النجاح في المستقبل. دعونا نتبنى التحولات الرقمية للارتقاء في سلسلة القيمة.

أثر التحول الرقمي على الاستدامة في قطاع البناء

مع تقدم التكنولوجيا الحديثة، تتبنى شركات البناء والشركات المعمارية بشكل متزايد الحلول الرقمية لتبسيط عملياتها. وقد أحدثت هذه الظاهرة، المعروفة باسم التحول الرقمي، ثورة في صناعة البناء والتشييد، ليس فقط من حيث الكفاءة والإنتاجية، ولكن الأهم من ذلك في تعزيز الاستدامة. في منشور المدونة هذا، سنتعمق في الطرق التي أثرت بها الرقمنة على الاستدامة في البناء، بما في ذلك استخدام البرامج المتقدمة وأدوات تحليل الطاقة وتقنيات الأتمتة.

إحدى أهم الطرق التي أثرت بها الرقمنة على الاستدامة في البناء هي من خلال البرامج المتقدمة مثل BIM. تقوم نمذجة معلومات البناء بإنشاء تمثيل رقمي للخصائص الفيزيائية والوظيفية للمبنى، مما يسمح للمهندسين المعماريين وفرق البناء بتصور ومحاكاة عمليات البناء المختلفة. يتيح هذا البرنامج تحديد المشكلات المحتملة قبل حدوثها، مثل نقاط الضعف الهيكلية والعيوب في أنظمة المياه والطاقة، وتعزيز كفاءة الطاقة وتقليل هدر المواد.

بالإضافة إلىنمذجة معلومات المباني BIM، قدمت الرقمنة أيضًا أدوات جديدة لتحليل الطاقة تسمح بتقييم وتحسين أداء الطاقة في المبنى. توفر هذه الأدوات للمهندسين المعماريين والمهندسين القدرة على تحليل العوامل البيئية المختلفة، بما في ذلك زاوية الشمس وحركة الرياح والتغيرات في درجات الحرارة، لحساب استهلاك الطاقة في المبنى. ومن خلال القيام بذلك، يمكنهم اتخاذ قرارات مبنية على البيانات تقلل من استهلاك الطاقة، مما يؤدي في النهاية إلى انخفاض انبعاثات الكربون.

علاوة على ذلك، أدت التحول الرقمي إلى تطوير تقنيات الأتمتة التي تعمل على تحسين سرعة وكفاءة عمليات البناء. ويتم تحقيق ذلك من خلال استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد والروبوتات وتقنيات الذكاء الاصطناعي. على سبيل المثال، تسمح الطباعة ثلاثية الأبعاد للمهندسين المعماريين بإنشاء عناصر البناء، مثل العوارض الهيكلية والأعمدة، باستخدام مواد أقل ونفايات أقل مقارنة بطرق البناء التقليدية. تتيح التكنولوجيا الروبوتية أتمتة المهام مثل وضع الطوب، وتقليل تكاليف العمالة والبصمة الكربونية المرتبطة بأعمال البناء.

وقد سهلت الرقمنة أيضًا تنفيذ مبادئ التصميم المستدام في مشاريع البناء. على سبيل المثال، يمكن للمهندسين المعماريين استخدام أدوات النمذجة الحاسوبية لتصميم المباني التي تم تحسينها لتحقيق كفاءة الطاقة والاستدامة. ويشمل ذلك الوضع الذكي للنوافذ لتحقيق أقصى قدر من الضوء الطبيعي والتدفئة الشمسية السلبية، واستخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية وتوربينات الرياح، واعتماد أنظمة الأسقف الخضراء.

تعمل الحلول الرقمية على تغيير طريقة تصميم المباني وإنشائها وإدارتها. أصبحت مبادئ وتقنيات التصميم المستدام أكثر سهولة وعملية، مما يؤدي إلى فهم أفضل للأثر البيئي للمباني. وبينما نمضي قدمًا، سيستمر التقارب بين الرقمنة والاستدامة في تشكيل صناعة البناء والتشييد، مما يخلق بيئة مبنية أكثر استدامة وكفاءة وفعالية.

البناء المستدام في دول مجلس التعاون الخليجي

تعتبر مبادرات البناء المستدام جانبا حيويا في تنمية أي بلد. بالنسبة لدول مجلس التعاون الخليجي، فهي تحظى بأهمية خاصة لأن منطقة مجلس التعاون الخليجي تعد موطنًا لبعض أسرع المدن نموًا في العالم. مع زيادة عدد سكان المناطق الحضرية، تزداد الحاجة إلى ممارسات البناء المستدامة لمواكبة الطلب المتزايد. وقد شهدت المنطقة العديد من المبادرات المستدامة في كافة الصناعات لاسيما قطاع البناء والتشييد ومن بينها:

شهادة المباني الخضراء

تعد شهادة المباني الخضراء إحدى مبادرات البناء المستدام الأكثر شيوعًا في دول مجلس التعاون الخليجي. إنها عملية تحقق يجريها طرف ثالث وتقوم بتقييم استدامة المبنى واعتمادها. وقد وضعت دول مجلس التعاون الخليجي مثل الإمارات العربية المتحدة وقطر والمملكة العربية السعودية مبادئ توجيهية لإصدار شهادات المباني الخضراء التي تتطلب من المطورين الالتزام بمعايير الاستدامة المحددة. غالبًا ما تتضمن عملية إصدار الشهادات تقييمًا لعوامل مثل كفاءة الطاقة والحفاظ على المياه وإدارة النفايات.

الطاقة المتجددة

وفي منطقة دول مجلس التعاون الخليجي، يعد استخدام مصادر الطاقة المتجددة جانبًا حاسمًا في ممارسات البناء المستدام. تعد الطاقة الشمسية من أكثر مصادر الطاقة المتجددة التي تحظى باهتمام متزايد في المنطقة مثل مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية والذي يعد أكبر مجمع للطاقة الشمسية في موقع واحد في العالم – بطاقة إنتاجية تبلغ 5000 ميجاوات بحلول عام 2030، وسيساهم مجمع محمد بن راشد آل مكتوم للطاقة الشمسية في خفض ما يزيد عن 6.5 مليون طن من انبعاثات الكربون سنويًا.

بالإضافة إلى محطة شمس للطاقة الشمسية والتي تمتد على مساحة 2.5 كيلومتر مربع بطاقة 100 ميغا واط وتزيح حوالي 175000 طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا، وتساهم في تحقيق هدف أبوظبي المتمثل في 30% من الطاقة النظيفة بحلول عام 2030.

بالإضافة إلى مشروع تحلية المياه المالحة باستخدام الطاقة الشمسية  في المملكة العربية السعودية والذي يتكون من محطة لتحلية المياه باستخدام تقنيات التناضح العكسي بسعة تحلية 60 ألف م3 يوميًا وبقدرة تصل إلى 90 ألف م3 من المياه يوميًا، ومحطة للطاقة الشمسية بقدرة 

ترشيد استخدام المياه

تعتبر المياه مورداً قيماً ونادراً في منطقة دول مجلس التعاون الخليجي، حيث يكون توافر المياه العذبة محدوداً. تكتسب مبادرات البناء المستدام، مثل تركيبات السباكة الموفرة للمياه، وتجميع مياه الأمطار، وإعادة تدوير مياه الصرف الصحي، شعبية في دول مجلس التعاون الخليجي. ويساعد استخدام ممارسات تنسيق الحدائق المستدامة مثل النباتات التي تتحمل الجفاف على تقليل استخدام المياه اللازمة للري.

الأسقف والجدران الخضراء

أصبحت الأسطح والجدران الخضراء شائعة بشكل متزايد في دول مجلس التعاون الخليجي. إنها توفر إمكانات كبيرة لتقليل تأثير الجزر الحرارية الناجم عن البنية التحتية الخرسانية الشاسعة للمناطق الحضرية. تساعد الأسطح والجدران الخضراء على عزل المباني وتحسين جودة الهواء وتقليل جريان المياه. تبنت دول مجلس التعاون الخليجي مثل قطر والإمارات العربية المتحدة والبحرين الأسطح والجدران الخضراء في مبادرات البناء المستدامة الخاصة بها.

استخدام مواد البناء المستدامة

وتستفيد دول مجلس التعاون الخليجي من مواد البناء المستدامة مثل المواد المعاد تدويرها ومواد البناء الخضراء الصديقة للبيئة والتي من شأنها توفير العديد من الفوائد فوائد مثل تقليل استهلاك الطاقة أثناء البناء وتقليل النفايات.

نظام الريادة في تصميمات الطاقة والبيئة والمعروف اختصارًا باسم ليد LEED

هو أحد الأنظمة العالمية لتقييم المباني الخضراء والمستدامة ويعتبر مقياسًا لتصميم، وإنشاء، وتشغيل المباني الصديقة للبيئة، ويتم تص المباني والمنشآت في نظام ليد LEED تبعًا للأثر البيئي لها وتشمل تلك المعايير: انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون، وتوفير استهلاك الطاقة، وكفاءة استخدام المياه، وتحسين البيئة الداخلية. يتم تصنيف المباني التي تنال شهادة LEED إلى 3 مراتب حسب تطبيقها للمعاير المطلوبة، وهي: المرتبة البلاتينية، الذهبية، والفضية، والموثقة.

الاقتصاد الدائري

يأتي مفهوم الاقتصاد الدائري كرؤية استدامة تهدف إلى تحقيق تنمية اقتصادية تقوم على إعادة تدوير الموارد وتحقيق فاعلية أكبر في استخدامها. في صناعة البناء، يلعب الاقتصاد الدائري دوراً حيوياً في تغيير الطريقة التقليدية التي كانت تعتمد على الاستهلاك الكبير والتخلص الغير فعال للموارد.

تعتمد صناعة البناء على موارد هائلة، ولكن مع تبني مبادئ الاقتصاد الدائري، يتم تحويل النظرة التقليدية حيث لا تُعتبر النفايات نهاية المطاف. بدلاً من ذلك، يتم تحويل المخلفات إلى موارد جديدة، مما يقلل من التأثير البيئي ويعزز الاستدامة.

في هذا السياق، يشجع الاقتصاد الدائري في صناعة البناء على إعادة تدوير المواد البنائية، واستخدام تقنيات البناء المستدامة والمواد القابلة لإعادة التدوير. يتيح هذا النهج للصناعة تحقيق توازن بين النمو الاقتصادي والحفاظ على البيئة، مما يسهم في بناء مستقبل للبنية التحتية يعكس التزاماً بالاستدامة والمسؤولية البيئية.

تتخذ دول مجلس التعاون الخليجي خطوات واسعة نحو ممارسات البناء المستدامة لخلق مستقبل أكثر خضرة. تعد شهادات المباني الخضراء والطاقة المتجددة والاستخدام الفعال للمياه والأسقف والجدران الخضراء واستخدام مواد البناء المستدامة من أبرز مبادرات البناء المستدام في دول مجلس التعاون الخليجي. ورغم أن هذه الممارسات تتطلب الاستثمار والابتكار، فإنها توفر فوائد هائلة لكل من البيئة والاقتصاد. ومع استمرار نمو الطلب على البناء المستدام، فإن دول مجلس التعاون الخليجي لديها فرصة لقيادة الطريق نحو مستقبل أكثر خضرة.

الخاتمة:

يلعب التحول الرقمي في قطاع البناء والتشييد دورًا حاسمًا نحو بلوغ آفاق جديدة من الاستدامة والكفاءة. إن تبني التكنولوجيات الرقمية ليس فقط تطورًا يُثري هذا القطاع، بل هو خطوة ضرورية للتصدي لتحديات تغير المناخ وصون مواردنا الطبيعية.

من خلال النظم الذكية في البناء، واستخدام البيانات الضخمة، وتقنيات الواقع المعزز، والطباعة ثلاثية الأبعاد، وغيرها من الابتكارات الرقمية، يمكننا تحسين كفاءة استخدام الموارد وتقليل النفايات والانبعاثات الضارة. وبهذا، تصبح المباني ليست مجرد هياكل جامدة، بل تحف ذكية قادرة على التفاعل بشكل ديناميكي مع البيئة المحيطة بها ومستخدميها.

لتحقيق هذا الهدف، يجب أن نعيد النظر في كيفية تصميم وبناء وتشغيل المباني. يجب أن تُعاد هندسة العمليات الإنشائية لتصبح أكثر نظافة واقتصادًا في استهلاك الطاقة، مع الاستفادة القصوى من مواد البناء المستدامة والمتجددة.

يُعد التحول الرقمي في قطاع البناء والتشييد دافعًا أساسيًا للارتقاء بمستوى الصناعة ومواجهة التحديات البيئية، خاصة في سياق السعي نحو مستقبل خالٍ من الكربون.

استخدم منصة PlanRadar مجانًا لمدة 30 يومًا أو اتصل بنا لمعرفة كيف يُمكن لـمنصة PlanRadar دعم مشروعاتك في التحول إلى الحياد الصفري الكربوني من أجل مستقبل مستدام.