السوق
تبلغ قيمة سوق تكييف الهواء العالمي 62 مليار دولار، منها 39 مليار دولار للقطاع السكني، مع تركيب أكثر من 45 مليون وحدة سنويًا. يُعدّ التحكم في درجة الحرارة أحد التكاليف الرئيسية لإدارة المباني، ومساهمًا رئيسيًا في تغير المناخ. ويشهد هذا القطاع أقوى نمو في الدول النامية، وعلى رأسها الصين. وتبلغ قيمة المبادلات الحرارية والمكثفات، المستخدمة لاستعادة جزء من الطاقة المفقودة، 2.5 مليار دولار. أما فلاتر الهواء، الضرورية لإزالة الجزيئات وحبوب اللقاح والجراثيم، فتبلغ قيمتها ملياري دولار.
يتزايد استثمار مطوري العقارات في أنظمة إدارة المباني (BMS)، وهي أنظمة تحكم حاسوبية تراقب الإضاءة والمياه وتدفق الهواء داخل المباني. قد تصل تكلفة أجهزة الحاسوب اللازمة للتحكم بجودة الهواء في مبنى من عشرة طوابق إلى ما بين 3.5 و5 ملايين دولار، بينما قد تصل تكاليف التشغيل والصيانة إلى 25% من النفقات التشغيلية السنوية. وتُعد المباني مسؤولة عن 45% من إجمالي انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في المملكة المتحدة. أما في الولايات المتحدة، فتُمثل المباني 70% من إجمالي استهلاك الطاقة و38% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
نشرت المفوضية الأوروبية تقريراً يُشير إلى أن ما يصل إلى 90% من المباني القائمة تفتقر إلى أنظمة تحكم كافية في استهلاك الطاقة لتدفئة وتبريد المياه والهواء، مما يستدعي إجراء إصلاح شامل للأنظمة الحالية. وقد يُؤدي ذلك إلى توفير في الطاقة يصل إلى 30% في المنشآت القائمة.
ابتكار
درس المهندس المعماري السويدي الراحل، بنغت وارن، وفريقه، التحكم الطبيعي في الهواء والرطوبة في أعشاش النمل الأبيض في تنزانيا وزيمبابوي خلال خمسينيات القرن الماضي. تستخدم هذه الأعشاش قوانين الفيزياء لتنظيم تدفق الهواء ودرجة الحرارة والرطوبة دون أي مصدر طاقة خارجي. وخلص وارن إلى أن هذه المستعمرات قادرة على زراعة الفطريات تحت الأرض بفضل تصميم دقيق يحافظ على درجة حرارة 81 فهرنهايت ورطوبة 61%. ومن خلال الملاحظة الدقيقة، اتضح أن ارتفاع التلال، وطول وعرض قنوات التهوية، بالإضافة إلى الموقع بالنسبة للشمس واختيار مواد البناء، كلها عوامل تساهم في إدارة الهواء.
للمباني ذات التهوية الطبيعية تاريخ طويل حول العالم، مثل المستشفى الذي شُيّد في لاس غافيوتاس بكولومبيا، ومستودع شوسوين في معبد تودايجي بنارا باليابان، وكلاهما يوفر الراحة في المناخات الحارة والرطبة. وقد كان المهندس المعماري السويدي أندرس نيكويست هو من حفّز فريقًا على تصميم نموذج رياضي يأخذ في الحسبان هذا التعرّض لتلال النمل الأبيض، ولكنه في الوقت نفسه يُقدّم نتائج قابلة للتنبؤ لمصممي المباني. طبّق نيكويست تقنية النمذجة هذه على بناء مدرسة لاغاربيرغ في تيمرا بالقرب من سوندسفال، وأثبت أن هذا النهج يُحقق فوائد ملموسة تتجاوز توفير الطاقة، ليس فقط في المناخات الحارة والرطبة، بل أيضًا في المناخات الجافة والباردة. فعندما يتم تجديد الهواء كل 30 دقيقة، يتحسّن تركيز الأطفال وصحتهم العامة.
يتم تجديد الهواء كل ساعة دون تكبد تكاليف إضافية للتدفئة أو التبريد، ومن فوائد ذلك أيضًا طرد جزيئات الغبار والجراثيم باستمرار من المبنى، مما يعزز صحة شاغليه. ثم أضاف نيكويست وفريقه تداخل اللونين الأسود والأبيض إلى التصميم الخارجي، محاكين بذلك تدرجات الظلام والضوء كما في خطوط الحمار الوحشي. وهذا تطبيق بسيط آخر لقوانين الفيزياء، حيث يكون الهواء الدافئ أقل كثافة ويرتفع، بينما يكون الهواء البارد أكثر كثافة ويهبط. وقد قدمت وكالة فورد في أوميو، السويد، ومباني مكاتب دايوا هاوس في اليابان دراسات حالة عملية تُظهر فعالية هذا النهج.
التدفق النقدي الأول
بينما يسعى الكثيرون إلى توفير الطاقة من خلال استخدام المعدات الحالية بكفاءة أكبر، حدد نيكويست ووارن تصاميم مبانٍ تتجاوز ببساطة معايير السوق الحالية لكثافة الطاقة والنفقات الرأسمالية، وذلك من خلال تصاميم تدمج ذكاء النظم البيئية. يُدخل هذان المهندسان المعماريان قوانين الفيزياء، كما تُطبقها الحمير الوحشية والنمل الأبيض، في نمط جديد ومذهل من تصميم المباني. يُحقق تطبيق هذه الملاحظات من الطبيعة فوائد متعددة، تتراوح بين توفير رأس المال وخفض نفقات التشغيل وتحسين جودة الهواء الداخلي. ويتعرض الأطفال في المدارس لتطبيقات بسيطة لنظرية الفيزياء، مع تقليل البصمة الكربونية للمبنى بشكل ملحوظ. وعلى الرغم من أن المباني معزولة جيدًا، إلا أن الهواء يدور بحرية داخلها دون الحاجة إلى تدفئة أو تبريد إضافيين.
الفرصة
رغم أن هذا النهج لا يُعزز أعمال موردي أنظمة التكييف والتهوية، إلا أنه يُقدم نموذج عمل جديدًا ومثيرًا للاهتمام لشركات التطوير العقاري. ففي حال عدم وجود نظام تكييف في المبنى، فلا حاجة لقنوات التكييف في السقف، مما يُلغي ما يقارب 40 إلى 50 سنتيمترًا من المساحة بين الطوابق. وهذا يعني أنه مقابل كل خمسة طوابق، يُضاف طابق إضافي ضمن نفس مساحة المبنى. وبالتالي، تُكمّل وفورات التكاليف زيادة الإيرادات وتقليل المخاطر. وعندما يصل مبنى نموذجي من 10 طوابق إلى نقطة التعادل - أي عند بيع 55% من الشقق والمكاتب - فإن هذا النوع من الإنشاءات الموفرة لرأس المال والمنخفضة التكاليف التشغيلية يصل عادةً إلى نقطة التعادل عند 46%.
يُقلل تصميم هذه المباني الموفرة للطاقة من مخاطر الاستثمار. فانخفاض المخاطر الناتج عن انخفاض نقطة التعادل يُتيح تمويلًا أرخص، وتخفيضات إضافية في التكاليف، وتقليلًا أكبر للمخاطر. يُعد مركز إيستجيت للتسوق في هراري، زيمبابوي، مثالًا مبكرًا بارزًا على هذا التطبيق المبتكر لتصميم المباني. فرغم تردد المستثمرين الأجانب في الاستثمار في مشروع عقاري ضخم في بلد عالي المخاطر كزيمبابوي، إلا أن هذا المشروع قد تجاوز كل التوقعات. لقد حقق هذا المجمع المكتبي والتجاري وعوده، وأصبح المبنى الأكثر شعبية في هراري، ويعود ذلك بالدرجة الأولى إلى انخفاض تكاليف تشغيله وجاذبيته الكبيرة للجمهور. من كان ليتوقع أن يرتفع هذا المجمع المكتبي والتجاري الأكثر مراعاةً للبيئة في زيمبابوي إلى هذا الارتفاع الشاهق؟
يُعدّ التطبيق الأكثر إثارة للاهتمام هو تطبيقه في المدارس. تسعى الحكومات إلى توفير المال من خلال تركيب عوازل حرارية مع إعادة تدوير الهواء لتقليل فواتير التدفئة والتبريد. مع ذلك، وكما أوضح نيكويست، عندما يكون الأطفال أكثر سعادة وصحة، ويدرك الآباء الإحصائيات، فإن بعضهم على استعداد للانتقال إلى مناطق توفر فيها المدارس الحكومية فرصًا تعليمية مماثلة. وعندما يقرر الآباء الانتقال إلى مناطق نائية، سيزداد الطلب على العقارات، مما يتيح لهم فرصة ابتكار خطة تمويل جديدة: المضاربة على ارتفاع قيمة الأراضي بفضل الأطفال الأصحاء والمتفوقين. هذا هو الاقتصاد الأزرق عمليًا.
