PLANNING, RESEARCH
دراسات وبحوث معمارية الاستدامة
وفقًا لقاموس كامبريدج ، فإن تعريف الاستدامة المعمارية هو “فكرة أن السلع والخدمات يجب إنتاجها بطرق لا تستخدم موارد لا يمكن الاستغناء عنها أو ضارة بالبيئة.” أما القطع الصخري فهو مهم جدا حيث أن التضاريس ستسبب تأخيرات في الأداء اللوجستي وسرعة تنفيذ الأعمال ، وتركيز العديد من المشاريع الهندسية على القمم العالية والمناطق الجبلية.
كيف نحد من الضرر الذي يلحق بالبيئة؟
فيما يتعلق بالموارد المعدنية ، لا تزال الطريقة الأساسية لاستخراج الموارد هي التنقيب. بما أنه من المستحيل الاستبدال ، لذلك يجب تقليل الضرر الذي يلحق بالبيئة. حتى الآن ، يبدو أن القيود الرئيسية على الاستدامة المعمارية في قطاع التعدين تنبع من استهلاك الموارد المطلوبة للاستخراج والمعالجة والتلوث المتزايد من عمليات التعدين وقطع الصخر الزيتي.
كما ذكرت من قبل الأمم المتحدة ، مقترحات لتعظيم الفوائد الإنمائية للتعدين. تمت مناقشة تحسين الاستدامة البيئية والاجتماعية الهندسة المعمارية لقطاع التعدين ، مع تحديد ثلاثة مجالات ذات أولوية. بما في ذلك القضايا البيئية والاقتصادية والصحية. والآثار والفوائد الاجتماعية للتعدين طوال دورة حياته بالطبع. بما في ذلك صحة العمال وسلامتهم.
(الأمم المتحدة ، 2020).
الميزة الجغرافية في المملكة العربية السعودية
بالإضافة إلى أن أهم المدن وأكثرها تأثيراً تقع على سفوح الجبال. مثل مكة والطائف. وهو ما يفسر سبب الاهتمام بالعديد من المشاريع في المملكة العربية السعودية. ويوضح أيضًا تركيزهم على المناطق الرائدة التي تستخدم هذه المناطق الجبلية. من أجل الاستفادة منها.
ومن الأمثلة على هذه المشاريع مشروع نيوم ومشروع العلا ومشروع السودة …
يقع كل من هذه المشاريع في مناطق غنية بالبيئات الجبلية والصخرية. (المهندسين المعماريين INJ ، 2021)
كيف تسهل عملية قطع الصخور؟
لتسهيل عملية قطع الصخور ، وفقًا للتطورات المميزة التي تمر بها التكنولوجيا الحديثة في الوقت الحاضر ، يتم الاعتماد على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وأجهزة الأقمار الصناعية من أجل الحصول على نتائج أكثر دقة واستقرارًا في حساب المنطقة الجبلية أو الصخرية في المنطقة. . وبالتالي ، فإن المتخصصين قادرون على عرض المساحات بطريقة سلسة وسريعة للغاية من خلال برامج الأقمار الصناعية وبرامج المحاكاة والنمذجة ، مما يساهم في زيادة معدلات الإنتاجية الإجمالية وتحسينها.
الطرق الرئيسية المختلفة لقطع الصخور:
في حين أن طرق قطع الصخور هي نفسها ، إلا أنها مختلفة تمامًا عما سبق.
استخدام المملكة العربية السعودية كمثال مرة أخرى. تتضمن القائمة التالية ثلاث طرق مختلفة وشائعة لعمليات قطع الصخور. (المهندسين المعماريين INJ ، 2021)
الطريقة الأولى: القطع الميكانيكي للصخور
حيث يتم إنجاز هذه العملية باستخدام آلات Bucklin المتخصصة. والتي تعرف أيضًا باسم آخر: الحفارات المجنزرة.
بحيث تتم عملية تكسير وتفتيت الصخور بسرعة وفعالية.
الطريقة الثانية: تقطيع الصخور بالتفجير
حيث تتم هذه العملية باستخدام المتفجرات بشكل عام. مثل الديناميت. متخصصون يحفرون الثقوب بين الصخور والمناطق الجبلية. يتم وضع المتفجرات وتوزيعها فيها لتسهيل عملية قطع الصخور. ولزيادة سرعة انجازه ..
الطريقة الثالثة: قطع الصخور بالمواد الكيميائية
هذه الطريقة تشبه نسف الصخور. حيث تتم هذه العملية بعمل ثقوب موزعة في أماكن مختلفة بين الصخور أو في المناطق الجبلية. ثم وضع المواد الكيميائية لتوسيع وتفتيت الصخور في وقت لاحق بسرعة عالية.
على الرغم من أن الطرق الموصوفة أعلاه قد تم استخدامها لعدة سنوات ، إلا أنها بحاجة إلى إعادة النظر.
أيضًا ، يتم إجراء العديد من الدراسات المطولة والشاملة قبل إجرائها. يأتي هذا لعدة أسباب منها:
- تعتبر طرق قطع الصخر الزيتي (خاصة الثانية والثالثة) مهدرة للغاية ، وتلوث البيئة وتنتج انبعاثات كربونية ضارة أكثر بكثير من الشكل الطبيعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التغيير الجغرافي الناتج عن هذا التدخل الميكانيكي ينتج عنه طاقة قوية تستهلك الكثير من الوقود من أجل العمل والوصول إلى النتيجة المرجوة
- يجب عليك اللجوء إلى الأساليب التي تستهلك طاقة أقل والاعتماد على طرق وحلول أخرى صديقة للبيئة لحمايتها من التلوث. قد يكون هذا حلاً نظريًا ، لكنه أفضل من حيث الاستدامة والمباني الخضراء.
- إعادة استخدام الصخور المقطوعة بدلاً من تدميرها. يمكن قطع الصخور كهربائيًا لتشكيل الصخور المقطوعة إلى مكعبات للمساهمة في إعادة استخدامها في مختلف المجالات الأخرى. أما بالنسبة للطرق التقليدية والشائعة ، كما ذكرنا أعلاه ، فسوف ينتج عنها الكثير من أشكال الصخور غير المتجانسة وغير المتجانسة التي يصعب أو يستحيل استخدامها في أي عمليات أو أوقات أخرى
- إعادة استخدام الصخور المقطوعة بدلاً من تدميرها. يمكن قطع الصخور كهربائيًا لتشكيل الصخور المقطوعة إلى مكعبات للمساهمة في إعادة استخدامها في مختلف المجالات الأخرى. أما بالنسبة للطرق التقليدية والشائعة ، كما ذكرنا أعلاه ، فسوف ينتج عنها الكثير من أشكال الصخور غير المتجانسة وغير المتجانسة التي يصعب أو يستحيل استخدامها في أي عمليات أو أوقات أخرى. لهذه الأسباب ، يمكننا المساهمة في التنمية المزدهرة في مجال حماية البيئة والطبيعة ، والتي سيكون لها بالتأكيد دور كبير ورائع في المستقبل في الاهتمام بالاستدامة والبيئة الخارجية. من أجل تحقيق
الاستدامة أثناء عمليات قطع الصخور ، يجب علينا معالجة القضايا التالية:
- الحاجة إلى إدارة جيدة التخطيط وتنظيم جيد ومتكامل للنشاط من وجهة نظر عملية ، أي البدء بمعرفة وتجربة أفضل للموارد الحجرية. بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري التخطيط المسبق لاستخدامات الصخور وإدارة عمليات التحويل والقطع بشكل مناسب.
- الحاجة الملحة لتقليل إنتاج نفايات المحاجر من خلال الاعتماد بشكل أفضل على تقنيات الاستثمار المتاحة وإدخال تقنيات دقيقة بشكل متزايد للاستفادة من جميع مستخلصات الصخور. من ناحية أخرى ، نحن بحاجة إلى تعزيز الاستدامة من خلال الاستخدام المستمر لقطع النفايات.
- ضرورة ضمان التوافق والاستدامة البيئية من خلال التقييم الفعال لمخطط القطع الصخري ، وتحسين الأداء البيئي خلال هذه الأنشطة ، وإعادة تأهيل الموقع بالكامل في نهاية المطاف. ولزيادة معرفة سلوك كل من كتلة الصخور والمواد الصخرية.
- يعتمد الأداء على نوع آلات القطع المستخدمة بالإضافة إلى خصائص الكتلة الصخرية. من السهل معرفة مواصفات الآلات بشكل عام ، لكن خصائص الكتلة الصخرية ليست متاحة بسهولة. كما أنها ذات أهمية قصوى ، وتجدر الإشارة إلى أن أدوات القطع تتعامل مباشرة مع الصخور المراد قطعها ؛ يستدعي هذا إجراء تحقيق جيوتقني بالتزامن مع المعدات المستخدمة في موقع معين ، حيث يوجد تفاعل مباشر بين أدوات القطع والكتلة الصخرية المستخدمة في قطعها. علاوة على ذلك ، يتطلب الاستخراج أيضًا تخطيطًا مسبقًا لمكان وكيفية القطع من أجل تقليل النفايات.
جوانب مختلفة من قطع الصخور
تتطلب جميع جوانب قطع الصخور نهجًا متعدد التخصصات يهدف إلى تحسين كفاءة الموارد. ولتوفير الاستدامة المعمارية من خلال:
- استخدام التكنولوجيا المتقدمة لرسم خرائط جيولوجية وجيومورفولوجية وتكتونية مفصلة للتحقق من أنماط الضغط المقتطعة.
- المساعدة في أعمال المحاجر لتوجيه الحفر إلى مناطق الجودة المطلوبة.
- تقييم خصائص الرخام للحصول على منتجات قابلة للتسويق لاستخدامات محددة.
بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري التحسين التدريجي للتقنيات والممارسات المستخدمة في عمليات استخراج وقطع الصخور. خاصة لتحقيق الاستدامة النهائية المعمارية والقدرة التنافسية لاستخراج الحجر والكتل.
في بعض البلدان ، تمثل هذه العمليات أصلًا اقتصاديًا مهمًا. حيث يقوم قطاع الحجر بتحسين التقنيات المتاحة تدريجياً. كل ذلك مع الاستخدام المكثف للمجارف ، والرافعات الأمامية ، والمناشير السلكية الماسية ، وقواطع السلسلة ، والحفر الهيدروليكي ، وآلات حفر الخط. من أجل التمكن من إنتاج المواد الاستهلاكية والأدوات بشكل أساسي.
كما أدى هذا التطور التكنولوجي أيضًا إلى زيادة تدريجية في إنتاج الرخام. مما قلل من أوقات الحفر وضمن جودة أفضل للمنتج.
كانت إحدى النتائج الأكثر وضوحًا هي الانخفاض الحاد في عدد العمال وارتفاع الإنتاجية السنوية.
تم تحقيق هذه النتائج بفضل الأداء العالي للتطورات التكنولوجية الحديثة. مما جعل من الممكن عمل قطع الصخور بسهولة وسرعة. أيضا لضمان إنتاجية عالية وكفاءة تنافسية.
مثال على زيادة إنتاج الرخام
بالإضافة إلى ذلك ، كل هذه التطورات التكنولوجية في قطاع الحجر ، والتي لا تزال تتزايد. وقد أدى ذلك إلى زيادة تدريجية في إنتاج الرخام في مدينة حوض كارارا الإيطالية). أدت الأسباب المتعددة إلى انخفاض ملحوظ في أوقات الحفر وضمان جودة المنتج النهائي.
علاوة على ذلك ، كانت إحدى النتائج الأكثر وضوحًا هي الانخفاض الحاد في عدد العمال في مدينة كارارا الإيطالية. انتقل من حوالي 9000 إلى 800 في أقل من قرن.
من ناحية أخرى ، زادت الإنتاجية السنوية لكل موظف من حوالي 80 طنًا إلى أكثر من 1000 طن (Fornaro ، 2002).
علاوة على ذلك ، عند تحليل الفترة الزمنية من 1950 إلى 2020 ، تم تسجيل زيادة كبيرة في الإنتاجية من عام 1976.
ويرجع ذلك إلى انتشار أسلاك الماس في محاجر أبوان في إيطاليا.
حتى الآن ، تم استثمار أكثر من 20٪ من المواد التي تم التنقيب عنها تاريخيًا في الخمسة عشر عامًا الماضية.
يبلغ الإنتاج السنوي حوالي 1400000 طن. والذي يمثل أهم نشاط في قطاع الأحجار والصخور الجبلية.
تبلغ كثافة المحاجر في تلك المنطقة 0.33 / كم 2 (سبعة محاجر / كم 2 لبلدية كارارا فقط). تمت مقارنتها بالمتوسط الوطني البالغ 0.02 / كم 2 (Furnaro ، 2002).
أي أن هذه النتائج المتميزة قد تحققت من خلال استخدام العديد من التقنيات الحديثة.
تمت إضافة هذه التقنيات إلى عمليات قطع الصخور في منطقة كارارا الإيطالية. مثل قواطع أسلاك الماس الفعالة. مما جعل من الممكن تكييف القطع الصخري مع الظروف المورفولوجية للمحاجر. إنه يضمن إنتاجية عالية وسرعة عالية أيضًا.
الغرض من قطع واستخراج الأحجار الطبيعية للإنشاءات:
كما ان استدامة قطع الصخور واستخراج الأحجار الطبيعية لأغراض البناء. مثل البلاط والألواح. يتطلب تحسين جميع مراحل عملية الإنتاج من الاستثمار إلى الاستخدام النهائي. ويتمثل التحدي أيضًا في إنتاج سلع تجمع بين البيئة والاقتصاد. آسو لضمان معايير إنتاج عالية. التي تتوافق مع المباني التراثية التاريخية والتقاليد المعمارية. بطريقة يتم تركيبها وتقليل توليد النفايات.
كما يعتبر تقييم الخصائص والتأثيرات البيئية لأحجار البناء الطبيعية في صميم عمليات الاستثمار المستدام.
لتحقيق هذه الأهداف ، تم إجراء العديد من الدراسات من قبل مؤلفي جميع خطوات الإنتاج. من أجل تحسين معرفتنا بحالة الإجهاد. أيضا ، لتحديد الكثير من العناصر. عناصر مثل: التكسير الجماعي للصخور ، والسلوك الكيميائي الحراري للصخور ، وتقنيات القطع المستخدمة ، واستراتيجيات تقليل النفايات ، ومسائل أخرى ..
بالإضافة إلى هذا المقال شامل لآخر التطورات في كل هذه المجالات. إعادة استخدام النفايات طريقة واعدة لزيادة الدخل الاقتصادي. من خلال خلق المزيد من فرص العمل في الصناعة. لكن الأهم زيادة فرص الاستدامة والحفاظ على البيئة من التلوث.
كيف تقلل التأثير البيئي لقطع الأحجار؟
من الجدير بالذكر أن تطبيق المنهجيات والطرق الموصوفة سابقًا. من المتوقع أن يساهم بشكل كبير في تقليل الآثار البيئية للحجر المقطوع من حيث:
- التقليل من نفايات الحجر التي سيتم التخلص منها.
- الإدارة الرشيدة للموارد الحجرية.
- تقليل إجمالي استهلاك الطاقة في مراحل الاستثمار.
وفي الختام، يجب تكريس الأبحاث المستقبلية لاستعادة كل جزء. التي تم إنتاجها أثناء عمليات قطع الصخور وتخزين المخلفات المتبقية. كل ذلك في مرافق معروفة من أجل تسهيل المراقبة من جهة. يمكن الوصول إليها من ناحية أخرى لتمهيد الطريق لمستقبل استثماري محتمل
,