1 . معرفی

امروزه، توسعه زیرساخت‌های با کارایی بالا بیشترین اهمیت را به اصول پایداری و انعطاف‌پذیری می‌دهد [ 1 ، 2 ]. این امر در افزایش انعطاف‌پذیری ساختمان‌ها از طریق دانش ساخت و ساز ضمنی، که شامل استراتژی‌هایی مانند بزرگ‌کردن بیش از حد اجزای سازه‌ای، ادغام افزونگی، تسهیل تعمیرپذیری، و استفاده از مواد جایگزین و پایدار بود، مشهود است. ارزیابی چرخه حیات (LCA) یک عنصر حیاتی در تضمین پایداری در سیستم‌های محیط ساخته شده است. این روش به طور سیستماتیک پیامدهای زیست محیطی را در بسیاری از مراحل، مانند ساخت و تولید، استفاده و ساختارشکنی نهایی ارزیابی می کند [ 3 ]. فرآیند LCA به طور سیستماتیک به چهار مرحله مجزا تقسیم می شود: محدوده و تعریف هدف، تجزیه و تحلیل موجودی کامل، ارزیابی پیامدهای زیست محیطی، و تفسیر نتیجه نهایی [ 4] ، [5] ، [6] . روش سیستماتیک به کار گرفته شده در LCA درک اثرات زیست محیطی مرتبط با هر مرحله از طول عمر ساختمان را افزایش می دهد. این به نوبه خود بر اهمیت اجرای روش های ساخت و ساز پایدار و ارتجاعی در محیط هایی با منابع محدود تاکید می کند. روش LCA امکان ارزیابی کامل نیازهای انرژی و انتشار دی اکسید کربن را فراهم می کند و امکان مقایسه دقیق اثرات زیست محیطی مربوط به حمل و نقل، ساخت مواد، استفاده و در نهایت برچیدن را فراهم می کند [ 7] ، [8] ، [9 ] . مراحل اولیه چرخه زندگی بر تولید مواد اولیه مواد متمرکز است که شامل فعالیت های جمع آوری، حمل و نقل، استخراج معدن و کلسینه می شود. به دنبال آن، مرحله تولید مستلزم ادغام این مواد فرآوری نشده در محصول نهایی است [ 10] ، [11] ، [12] ، [13] ).

وجود و سهولت دسترسی به منابع عوامل کلیدی در تضمین پایداری بلندمدت صنعت ساخت و ساز است. منابع فراوان و پایدار می تواند کارایی ساخت و ساز را تقویت کند و در نتیجه باعث صرفه جویی در زمان و منابع انسانی و مالی شود [ 14] ، [15] ، [16] . علاوه بر این، بازیافت ضایعات یا مواد فرعی صنعتی به عنوان منابع قابل استفاده مجدد، شانس قابل توجهی برای بهبود پایداری محیط ساخته شده ارائه می دهد. این استراتژی همچنین به کاهش اثرات جانبی تجمع زباله در مکان‌های دفن زباله با استفاده مجدد از منابعی که از قبل در دسترس هستند کمک می‌کند [ 7 ، 17 ]. در این سناریو، در نظر گرفتن انرژی تجسم یافته مصالح ساختمانی به یک عامل حیاتی تبدیل می شود. تاکید بر استفاده از منابع محلی نه تنها با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از حفاری و حمل و نقل به حفاظت از محیط زیست کمک می کند، بلکه رفتارهای پایدار را به ویژه در مکان های دور از پروژه ارتقا می دهد. استفاده از موادی که نیاز به حمل و نقل کمتری دارند باعث کاهش هزینه ها، صرفه جویی در زمان و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی می شود. بنابراین، استفاده از مصالح ساختمانی در دسترس، پایداری را بهبود می بخشد. این گزینه هزینه ها، انتشار گاز، نیروی کار، زمان و مصرف انرژی را در پروژه های ساختمانی کاهش می دهد [ 18 ، 19 ].

با در نظر گرفتن کل چرخه عمر، از جمله تمام مراحل و مبادلات مرتبط، می توان شیوه های پایدار را برای کاهش بارهای زیست محیطی و ترویج اقتصاد دایره ای در صنعت ساخت و ساز اجرا کرد. روش LCA به طور جامع جنبه‌های حیاتی مختلف مانند ردپای کربن، مصرف انرژی، انتشار گازهای گلخانه‌ای، مصرف آب و موارد دیگر را از ابتدا تا پایان عمر یک محصول ارزیابی می‌کند. علاوه بر این، LCA یک ابزار اساسی و در عین حال موثر برای ارزیابی اقتصادی در چارچوب LCA ارائه می‌کند. با این حال، این یک رویکرد ساده‌گرایانه است و تحلیل عمیقی از جنبه‌های چرخه زندگی و ستون‌های پایداری پایدار که ممکن است مهم‌تر از تحلیل اقتصادی صرف باشد، ارائه نمی‌کند. در مقابل، موجودی چرخه عمر (LCI) دیدگاه پیشرفته‌ای را در مورد LCA مصالح ارائه می‌کند، با این حال، جمع‌آوری داده‌های کامل برای مصالح ساختمانی در کل طول عمر آنها به دلیل نیاز به جمع‌آوری داده‌های بلندمدت از منابع مختلف، چالش مهمی است. [ 20 ]. این مشکل به ویژه در هنگام تلاش برای ترکیب داده های LCI از تخریب و مدیریت زباله در مراحل اولیه فرآیند تولید مشهود است [ 20 ]. برای غلبه بر این موانع، Huang B. et al. [ 21 ] پیشنهاد گسترش دامنه LCA برای ترکیب تفکر چرخه زندگی (LCT)، با هدف شناسایی استراتژی هایی برای کاهش اثرات زیست محیطی مصالح ساختمانی. رویکرد LCT به تصمیم گیرندگان در اولویت بندی گزینه های پایدار فراتر از ملاحظات اقتصادی کمک می کند. این نشان می دهد که به حداقل رساندن زباله موثرتر از بازیافت یا استفاده مجدد از آن در دستیابی به اهداف پایداری و اقتصاد دایره ای در ساخت و ساز است، اگرچه این استراتژی اغلب نادیده گرفته می شود [ 21 ]. از این منظر، می‌توان گفت که گسترش چارچوب LCT برای شامل تفکر در مورد جنبه‌های تاب‌آوری و اتخاذ فناوری‌های هوشمند برای بهینه‌سازی و بهره‌برداری از سازه‌ها، به نظر می‌رسد که یک ارزیابی چرخه عمر در یک رویکرد پیشرفته‌تر برای افزایش جنبه‌های پایداری زیست‌محیطی را نوید می‌دهد.

علیرغم اهمیت آن برای پایداری سیستم های محیط ساخته شده، تاب آوری به صراحت توسط مطالعات LCA در نظر گرفته نشده است. انعطاف‌پذیری یک اصل طراحی است که با ترکیبی از پایداری و توانایی بازیابی در کوتاه‌ترین زمان همراه است. این اصطلاح زمانی ملموس‌تر می‌شود که بلایای غیرمنتظره در زیرساخت‌های شهری، به‌ویژه در ساختمان‌های مسکونی رخ دهد [ 22 ، 23 ]. تاب آوری به ظرفیت ساختمان ها، زیرساخت ها و جوامع برای تحمل و بازیابی از انواع شوک ها و استرس ها، از جمله تغییرات آب و هوا، بلایای طبیعی و سایر اختلالات اشاره دارد. بنابراین، تاب‌آوری یک عامل کلیدی در محیط ساخته شده است زیرا می‌تواند اثرات تغییرات آب و هوایی را کاهش دهد، تلفات و آسیب‌ها را کاهش دهد، پایداری را ارتقا بخشد و دوام طولانی‌مدت و ثبات اقتصادی را تضمین کند [ 24 ، 25 ].