فهرست عناوین
محیط زیست از دو کارکرد اصلی برخوردار است: هم به عنوان منبعی برای تأمین منابع طبیعی عمل می‌کند و هم به عنوان مکانی برای دفع زباله‌ها و پسماندها. صنایع استخراج و فرآوری مواد طبیعی مستقیماً با این دو جنبه از محیط زیست در تعامل هستند. این تعامل می‌تواند به گونه‌ای مثبت یا منفی بر پایداری محیط زیست تأثیر بگذارد، بسته به اینکه چگونه منابع استخراج و زباله‌ها مدیریت شوند.
در فرآیند استخراج، تبدیل و حمل و نقل سنگ طبیعی، توجه به پایداری، اهمیت ویژه‌ای دارد. سنگ طبیعی، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به عنوان یک ماده پایدار شناخته می‌شود. در اینجا با تحلیل‌های کیفی و کمی نشان داده می‌شود که استفاده از سنگ طبیعی نه تنها به حفظ منابع طبیعی کمک می‌کند، بلکه تأثیرات زیست‌محیطی منفی کمتری نسبت به بسیاری از مواد مصنوعی دارد. به همین دلیل، سنگ طبیعی می‌تواند به عنوان یک انتخاب ایده‌آل برای پروژه‌های پایدار در نظر گرفته شود.
توسعه پایدار و پایداری
در دهه هشتاد میلادی، مفهوم توسعه پایدار شکل گرفت که به عنوان « فرآیندی که نیازهای حال حاضر را برآورده می‌سازد بدون اینکه ظرفیت نسل‌های آینده برای تأمین نیازهای خود را به خطر بیندازد» تعریف شد. این مفهوم فقط به جنبه‌های زیست‌محیطی محدود نمی‌شود، بلکه میتوان آن را به شکل یک مثلث متساوی‌الاضلاع تصور کرد که در آن ناحیه مرکزی، تعادل بین سه مؤلفه اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی را نمایان می‌کند.
بنابراین، پایداری، مفهومی، درونِ توسعه پایدار است که به «کیفیتی که می‌تواند به خودی خود حفظ شود» اشاره دارد؛ به عبارت دیگر، پایداری به معنای ایجاد تعادل بین یک گونه و محیط زیست آن است. این مفهوم نه تنها شامل حفظ منابع طبیعی به شکل دست‌نخورده نیست، بلکه بهره‌برداری کارآمد از آن‌ها را نیز در بر می‌گیرد.
معیارهای کلی برای پایداری بر این اصل استوار است که «پایداری تنها به معنای حفظ کامل منابع طبیعی نیست، بلکه استفاده کارآمد از آن‌ها را ضروری می‌داند، به گونه‌ای که تمامی هزینه‌ها و مزایای مورد نیاز جامعه در نظر گرفته شود». در این رویکرد، بهره‌برداری از منابع طبیعی باید به گونه‌ای باشد که تعادل میان نیازهای کنونی و آینده حفظ شود و این به معنای مدیریت مسئولانه منابع است.
معماری و مصالح پایدار
در اتحادیه اروپا، ساخت و ساز ساختمان‌ها تقریباً ۴۰٪ از مواد، ۴۰٪ از پسماندها و ۴۰٪ از انرژی اولیه را مصرف می‌کند. به همین دلیل، ترویج معماری پایدار و استفاده از مصالح پایدار اهمیت ویژه‌ای دارد. این میزان مصرف بالا نشان می‌دهد که صنعت ساخت و ساز می‌تواند تأثیر زیادی بر محیط زیست بگذارد و نیازمند راهکارهایی برای کاهش اثرات منفی خود است.
در حوزه معماری، استاندارد ISO/TC 59/SC3 N 459 معماری پایدار را به عنوان معماری‌ای تعریف می‌کند که بتواند به‌طور متعادل کیفیت زندگی را حفظ کند و با اقلیم، سنت، فرهنگ، محیط زیست منطقه، زمان و حفظ انرژی و منابع هماهنگ باشد. همچنین این نوع معماری از مواد بازیافتی استفاده می‌کند و مواد خطرناک را به حداقل می‌رساند، به‌گونه‌ای که این تأثیرات در طول چرخه عمر ساختمان، در ظرفیت اکوسیستم‌های محلی و جهانی قرار بگیرد.
معماری در تعهدِ خود به محیط زیست و تلاش برای دستیابی به جهانی پایدارتر، وظیفه دارد رابطه بین منابع و پسماندها را بازبینی و بهینه کند. متخصصان این حوزه باید هدف خود را معطوف به ساخت‌وساز پایدار کنند؛ به این معنا که ساختمانی بسازند که به محیط زیست آسیب نرساند، منابع و مواد آن بهینه شود، مصرف انرژی کاهش یابد و بهره‌وریِ انرژی افزایش پیدا کند.
در مورد مصالح طبیعی مانند سنگ طبیعی، این معماری باید انتشار گازهای گلخانه‌ای به‌ویژه CO2 به اتمسفر را کاهش دهد، پسماندها را به حداقل برساند، نیاز به نگهداری را کم کند و کیفیت زندگی را افزایش دهد.
این ساخت و ساز به لطف سیستم‌های جدید معماری و استفاده از مواد بازیافتی، زیست محیطی‌تر خواهد شد. برای دستیابی به این هدف، انتخاب مصالح ساختمانی باید بر اساس ارزیابی شاخص‌های زیر باشد:
- تلاش برای استفاده از منابع طبیعی موجود در منطقه؛ به این معنا که از مصالح تولید شده به صورت محلی استفاده شود، زیرا هزینه‌های حمل و نقل کاهش می‌یابد و ثروت در همان منطقه ایجاد می‌شود.
- استفاده از مصالح بادوام؛ به این ترتیب هزینه‌های نگهداری و هدررفت کاهش می‌یابد.
- انتخاب مصالحی که نگهداری آن‌ها تأثیر محیط زیستی کمی دارد.
- انتخاب مصالحی که تولید آن‌ها نیاز به انرژی زیادی ندارد.
- تلاش برای استفاده از مواد بازیافتی؛ به این صورت مشکلات مربوط به پسماندهای جامد کاهش می‌یابد.
- پرهیز از استفاده از مواد آلاینده و مضر برای محیط زیست.
در این مرحله است که سنگ طبیعی اهمیت زیادی پیدا می‌کند، زمانی که فرد به استفاده از مصالح پایدار در ساخت و ساز توجه می‌کند و به گونه‌ای که سنگ طبیعی نقش کلیدی در معماری پایدار ایفا می‌کند.
مصالح پایدار و تحلیل کیفی شرایط
مصالح پایدار به موادی اطلاق می‌شود که از منابع طبیعی تجدید پذیر ساخته میشوند. این مواد دارای شرایطی هستند که با “سه R” ( Recycling, Reducing, Reusing) (بازیافت، کاهش، استفاده مجدد) سازگار هستند.
“سه R” ( Recycling, Reducing, Reusing) (بازیافت، کاهش، استفاده مجدد) سازگار هستند.
_ Reducing (کاهش)
کاهش استفاده از محصولات، به عنوان مثال واضح می‌تواند Aqueduct Segovia باشد که با عمر مفید ۲۰۰۰ سال و نیاز حداقلی به تعویض، نمونه‌ای برجسته از این اصل است.
_ Reusing (استفاده مجدد)
استفاده مجدد از بخش مفید مواد از طریق فرآوری مجدد به‌گونه‌ای که منابع انرژی مورد استفاده برای تبدیل مواد کمتر شود، زیرا از استخراج مجدد مواد خام جلوگیری می‌کند.
استفاده مجدد از محصولات سنگی واقعیتی است که میتوان در موارد مختلف مشاهده کرد. به عنوان مثال، در پیاده‌روهای محلی که از سنگ‌فرش‌های قدیمی استفاده می‌شود، یا در استفاده مجدد از سنگ‌های ساختمانی و دیوارچینی‌های ساختمان‌های قدیمی که در زمان‌های مختلف به عنوان “معدن” برای ساختمان‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفتند. همچنین، در بازیابی عناصر ساختمانی برای استفاده در بناهای دیگر یا بازسازی آثار تاریخی، توصیه می‌شود که آزمایش‌هایی برای ارزیابی از دست دادن ویژگی‌های مواد انجام شود.
نمونه دیگر، سنگ مصنوعی است که از ۹۳٪ کوارتز و همچنین شیشه، آینه و رزین‌های پلی‌استر ساخته شده است. این بقایای مواد، تحت فشار بالا و دمای ثابت فشرده میشوند تا محصول جدیدی به دست آید. این یک راه‌حل کوتاه‌مدت است، زیرا بازیافت این مواد پس از پایان عمر مفیدشان دشوار و پرهزینه است.
_ Recycling (بازیافت)
فرآیند تولید سنگ طبیعی منجر به ایجاد پسماندهایی مانند گل، که از آب خنک‌کننده‌ی اره‌های برش و دانه‌های سنگ تشکیل شده است، می‌شود. ترکیب این پسماندها همانند سنگ است و بنابراین، عناصر سمی ندارد. پسماندها به دو دسته طبقه‌بندی میشوند: برش و صیقل سنگ. پس از تعیین کدبندی و طبقه‌بندی پسماندها، میتوان روش‌های مدیریت آن‌ها را مشخص کرد.
ارزیابی قابلیت‌های بالقوه استفاده از پسماندها، علاوه بر تأثیرات مثبت زیست‌محیطی، می‌تواند منجر به استفاده بهتر از منابع و افزایش ظرفیت تولید شود. این فرآیند ارزیابی به میزان زیادی به خصوصیات پسماندها بستگی دارد، زیرا مشخصات فنی کاربردهای صنعتی بسیار دقیق است. بزرگ‌ترین مشکلات در استفاده از پسماندها به ترکیب شیمیایی و فیزیکی و رطوبت آن‌ها مربوط می‌شود. این پسماندها با پارامترهایی از قطر ذرات مشخص میشوند که نیاز به فرآیند آسیاب برای دستیابی به اندازه مورد نظر دارد.
استفاده صنعتی از این پسماندها، به ویژه برای انواعی که شامل کربنات کلسیم هستند، می‌تواند شامل تبدیل پسماندهای سنگی به مصالح ساختمانی، کاربردهای صنعتی در صنعت کلسیم، سیمان، کاغذ، رنگ، پلاستیک، مهر و موم و چسب‌ها، داروسازی و آرایشی، فرش‌ها و لاستیک‌ها و غیره باشد.
استفاده از سنگ‌ها به عنوان مصالح پایدار مزایای زیادی به همراه دارند از مهم‌ترین آن‌ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
_ تقریبا یک ماده تجدید پذیر است: مواد تجدید پذیر موادی هستند که در طول مدت زمان معقولی به طور طبیعی یا رشد می‌کنند یا قابل تصفیه هستند. اگرچه یک منبع تجدید پذیر ممکن است به پایان برسد، اما با مدیریت صحیح می‌تواند به طور نامحدود مورد استفاده قرار گیرد. مصرف سنگ نسبت به منابع طبیعی دیگر بسیار کم است، به‌طوری‌که فعالیت‌ها تقریباً به‌طور نامحدود می‌توانند ادامه پیدا کنند.
_ عمر مفید طولانی دارند: مواد سنگی به دلیل مقاومت، دوام و جذابیتشان نسبت به مصالح ساختمانی دیگر محبیوبیت بیشتری دارند.
_ برای استخراج آن از مواد سمی استفاده نمی‌شود: برخلاف مصالحی مانند مواد مصنوعی، فلزات و شیشه، در حین استخراج سنگ‌ها نیازی به استفاده از مواد شیمیایی نیست و آلاینده‌های بسیار کمی در عملیات استخراج وارد جو می‌شود.
_ برای فرآوری سنگ از قطعات و انرژی تجدید پذیر استفاده می‌شود: در مراحل فرآوری یا استخراج سنگ طبیعی، از آب استفاده می‌شود. آب در استخرهایی قرار گرفته و با تصفیه دوباره استفاده میشوند. این کار سبب کاهش مصرف بی‌رویه آب در حین مراحل کار می‌شود.
_ تاثیرات بصری بر روی کره زمین را به حداقل می‌رساند: در بسیاری از پروژه‌های استخراج سنگ از معادن، ممکن است پوشش گیاهی منطقه تحت تاثیر قرار گیرد. به همین دلیل یکی از اقدامات اصلی در حین پروژه کاشت گیاهان و درختان برای کاهش تاثیرات بصری روی کره زمین است.
_مصرف انرژی :هزینه انرژی متناظر با فاز استخراج سنگ تقریباً 0.175 MJ/kg می باشد، یعنی 70% کل انرژی مصرف شده. هزینه انرژی مربوط به فاز استخراج تقریباً 0.075 KJ/Kg است، یعنی 30 درصد از کل انرژی مصرف شده. کل هزینه های انرژی مربوط به پردازش در مقایسه با بقیه مصالح ساختمانی، بین 0.2 تا 0.3 MJ/Kg است. باید در نظر داشت که این مصرف کل انرژی اگر با توجه به چرخه عمر مفید سنگ طبیعی (MJ/Kg سال چرخه عمر مفید) محاسبه شود، به دلیل دوام زیاد ماده می تواند تقریبا به 0 برسد.
در بخش زیر می‌توانید نمودار مقایسه‌ای مصرف انرژی اولیه را بر اساس نوع ساخت و ساز در مراحل تولید و تغییر این مواد مشاهده کنید.
از نقطه نظر معماری، سنگ‌های طبیعی به دلیل ویژگی‌هایی مانند مقادیری رسانایی گرمایی، قابلیت انتقال حرارت و اینرسی حرارتی، انرژی را در خود ذخیره کرده و نیاز ساختمان به مصرف انرژی را تا حد زیادی کاهش می‌دهند.
آلودگی جوی: با استفاده از سنگ، هیچ گونه انتشار آلاینده‌ای که باعث اسیدی شدن جو شود وجود ندارد، و از عناصر صنعتی که برای سلامتی مضر است استفاده نمی‌شود و موادی که به صورت صنعتی تولید می‌کنند و موجب ایجاد دود یا استفاده از CFC میشوند، به کار نمی‌روند.
نتیجه‌‌گیری
در جدول زیر تأثیرات زیست‌محیطی چرخه عمر سنگ طبیعی در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی نشان داده شده است.
بطور کلی میتوان گفت که سنگ طبیعی یک ماده پایدار عالی، مقاوم، با دوام، بدون مواد سمی، قابل استفاده مجدد و بازیافت است و نیاز به نگهداری کمی دارد؛ تنها تاثیری که میتوان به آن نسبت داد، تأثیر بصری در مرحله استخراج است که میتوان با اجرای مقررات سختگیرانه برای بازسازی در این نوع صنایع استخراجی، آن را اصلاح کرد.
