من الصعب أن نتخيل أن المدن تبدو مختلفة كثيرًا عما تبدو عليه اليوم. لقد كانت ناطحات السحاب الشاهقة والأرصفة الصاخبة وحركة المرور المزدحمة هي القاعدة لعقود من الزمن، ولا تترك المباني المزدحمة مساحة كبيرة للبناء الجديد. ومع ذلك، مع نمو سكان العالم وتدفق المزيد من الناس على المناطق الحضرية، فإن الأساليب الجديدة لبناء مدن فعالة ومستدامة يمكن أن تغير المشهد الحضري بشكل جذري في غضون بضعة عقود فقط.
تبحث المدن في جميع أنحاء العالم عن طرق جديدة لتوسيع المناظر الطبيعية الحضرية، والحد من التلوث، وإنشاء مساحات أكثر أمانًا وصحة لسكانها. وستعتمد مدن المستقبل في العالم على تكنولوجيا البناء المتقدمة ومبادرات التخطيط الحضري المبتكرة لتحقيق ذلك، وبعضها قيد التطوير بالفعل اليوم.
تابع القراءة لمعرفة كيف تمهد تكنولوجيا البناء واتجاهات التخطيط الحضري الطريق للمدن المستقبلية أو انتقل إلى الرسم البياني المتحرك أدناه لترى كيف يمكن أن تبدو المدن خلال 50 عامًا.
تكنولوجيا البناء تمهد الطريق
مع بدء تبلور خطط مدينة المستقبل، بدأت أيضًا تقنيات البناء اللازمة لبنائها. سيعتمد مستقبل البناء الحضري على التقنيات المتطورة التي تعيد تعريف كيفية بناء المباني وتضيف مستوى من الكفاءة لم يسبق له مثيل من قبل.
بدأت شركات البناء بالفعل في الاستفادة من هذه التقنيات لإنشاء هياكل أكثر أمانًا وكفاءة. يمكن للمهندسين المعماريين والمهندسين استخدام نمذجة معلومات البناء (BIM)، وهي عملية نمذجة برمجية ذكية، والذكاء الاصطناعي (AI) لعرض تصميمات المباني ثلاثية الأبعاد وإجراء التعديلات قبل بدء البناء. ويمكن أيضًا استخدام هذه التقنيات لمراقبة التقدم خلال عملية البناء ورصد الأخطاء قبل حدوثها.
تكنولوجيا أتمتة البناء
ومن المتوقع أن يصل سوق المباني الخضراء إلى 99.8 مليار دولار بحلول عام 2023، وسوف يستمر في النمو مع قيام الحكومات باتخاذ إجراءات صارمة ضد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ستعتمد العديد من المدن المستقبلية على البناء الصديق للبيئة لتحقيق أهداف الاستدامة الخاصة بها، ويمكن أن تساعد أتمتة البناء في تحقيق ذلك.
تعد أنظمة أتمتة البناء شائعة نسبيًا في صناعة البناء والتشييد، لكن الشركات بدأت للتو في استخدامها لتنظيم استخدام الطاقة وتقليل النفايات. يمكن لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والأنظمة الكهربائية والميكانيكية الآلية تنظيم استهلاك الطاقة وتخزينها والقضاء على الأخطاء البشرية. توفر بعض المباني بالفعل ما يصل إلى 30% من تكاليف الطاقة من خلال استخدام الأتمتة، ويمكن أن يساعد ذلك في حصول المباني المستقبلية على شهادة صديقة للبيئة.
مواد البناء الجاهزة
تعد وحدات البناء ومواد البناء المطبوعة ثلاثية الأبعاد أيضًا مرشحًا رائعًا لتقليل التأثير البيئي لمشاريع البناء المستقبلية. تتيح هذه التقنيات للبنائين إنشاء مواد مستدامة خارج الموقع والمساعدة في تقليل نفايات البناء. يمكن إنشاء عناصر البناء المطبوعة ثلاثية الأبعاد باستخدام مواد متينة مثل الرمل والمعادن والخرسانة، وهي تتطلب عددًا أقل من العمال لبنائها.
كيف ستبدو مدن المستقبل؟
على مدى العقود القليلة المقبلة، يمكن أن تبدو المدن مختلفة تمامًا عما هي عليه اليوم. العديد من التطورات المستقبلية هي بالفعل في مراحل التخطيط والتطوير، ويمكن أن تصبح هي القاعدة في أقل من 20 إلى 50 عامًا. التطورات التالية تعطي لمحة عما يمكن أن تبدو عليه المدن المستقبلية.
ناطحات السحاب المعيارية
البناء المعياري هو مجموعة فرعية صغيرة ولكنها متنامية من صناعة البناء والتشييد تهدف إلى تبسيط عملية البناء وتعزيز الاستدامة. غالبًا ما تُستخدم التكنولوجيا المعيارية للمنازل والمباني الصغيرة، لكن ناطحات السحاب المعيارية أصبحت شائعة في المناطق الحضرية التي تشهد تزايدًا سريعًا في عدد السكان.
يتم بناء ناطحات السحاب المعيارية باستخدام وحدات أو وحدات مسبقة الصنع مصنوعة من مواد بناء مستدامة. يتم إنشاء هذه الوحدات خارج الموقع، ثم يتم نقلها إلى موقع البناء حيث يتم تجميعها بسرعة. تعمل هذه العملية على تكثيف الجدول الزمني للمشروع وتقليل مخلفات البناء، مما يجعلها أكثر كفاءة من طرق البناء التقليدية.
خطوات البناء المعيارية
ستفتح أطول ناطحات السحاب المعيارية في العالم أبوابها قريبًا في سنغافورة، وسيتبعها المزيد قريبًا. The Avenue South Residences عبارة عن برجين سكنيين مكونين من 56 طابقًا مصنوعين من 2984 وحدة مسبقة الصنع.
بعد بدء البناء في عام 2019، لاحظ المهندسون المعماريون أن المشروع يتطلب عددًا أقل من العمال في الموقع وسمح لموظفي المصنع بالتباعد الاجتماعي أكثر مما يفعلون في موقع بناء مزدحم. يمكن لمعايير التباعد الاجتماعي الجديدة ونماذج أماكن العمل المعدلة التي تم تطبيقها خلال جائحة كوفيد-19 أن تسرع الدفع نحو المباني المعيارية وتخلق طلبًا جديدًا على أساليب البناء المتباعدة اجتماعيًا.
المباني ذات الطاقة الصفرية
ويتوقع الخبراء أن يعيش 70% من سكان العالم في المراكز الحضرية بحلول عام 2030. وتكافح العديد من المدن بالفعل مع مستويات خطيرة من التلوث وانبعاثات الكربون، ولن يؤدي تزايد عدد السكان إلا إلى تفاقم المشكلة ما لم يجد المخططون الحضريون حلولاً مناسبة. خام الحلول المستدامة. ولحسن الحظ، توفر المباني ذات صافي الطاقة الصفرية بديلاً صديقًا للبيئة لنماذج البناء التقليدية.
سيعيش 70% من سكان العالم في المناطق الحضرية بحلول عام 2030.
لإبقاء الانحباس الحراري العالمي أقل من درجتين مئويتين، ستحتاج البلدان التي وقعت على اتفاق باريس إلى إنشاء قطاع بناء خال من الطاقة بحلول عام 2050. ويمكن للمدن تحقيق ذلك من خلال بناء مباني تجارية وسكنية خالية من الطاقة تستخدم مصادر الطاقة المتجددة وتستخدم فقط أكبر قدر ممكن من الطاقة التي يمكنهم إنشاؤها في الموقع.
لم يتم بعد اعتماد المباني ذات صافي الطاقة الصفرية على نطاق عالمي، لكن تفويضات الانبعاثات الوطنية وعلى مستوى الدولة حثت الحكومات والمنظمات الخاصة على الاستثمار في التكنولوجيا. على سبيل المثال، يبحث المختبر الوطني للطاقة المتجددة حاليا في تكنولوجيات جديدة للطاقة المتجددة، ويدعو التشريع الأخير لتغير المناخ في ولاية كاليفورنيا إلى تحقيق صافي انبعاثات صفرية لجميع مشاريع البناء الجديدة.
الطرق السريعة الذكية
ظلت أنظمة الطرق السريعة دون تغيير نسبيًا خلال العقود القليلة الماضية. ومع ذلك، مع دخول السيارات الكهربائية إلى السوق وظهور السيارات ذاتية القيادة في الأفق، من المقرر أن يتم تطوير طرقنا وطرقنا السريعة.
بدأت الشركات في جميع أنحاء العالم في الاستثمار في التقنيات لجعل الطرق السريعة أكثر كفاءة وأمانًا واستدامة. يمكن دمج تقنيات متعددة في الطريق لجعله "ذكيًا". بعض التقنيات الموجودة حاليًا في مراحل التطوير والتخطيط تشمل:
طلاء الطريق الحساس لدرجة الحرارة: تؤدي إضافة مسحوق ضوئي إلى طلاء الطريق إلى إضاءة خطوط الطريق والحواجز والعلامات الأخرى ليلاً، مما يجعل الطرق أكثر أمانًا للتنقل.
أجهزة استشعار الطقس وحركة المرور والصيانة: يمكن لأجهزة الاستشعار الديناميكية في أنظمة الطرق السريعة اكتشاف ونقل البيانات المتعلقة بأحوال الطقس والإصلاحات والتأخيرات المرورية.
طرق شحن المركبات الكهربائية: يمكن للطرق المضمنة بقضبان كهربائية وأجهزة أخرى شحن المركبات الكهربائية أثناء قيادتها.
الطرق الشمسية: يمكن للألواح الشمسية الموضوعة على طول الطرق تشغيل لافتات الشوارع المضيئة وشرائط الحرارة للمساعدة في إذابة الثلوج والجليد.
طريق الشحن
لقد ظهرت بالفعل بعض الأمثلة على تكنولوجيا الطرق السريعة الذكية على الطريق، بما في ذلك رسوم الكهرباء التلقائية، وأجهزة استشعار الحركة على إشارات المرور، وتقنية نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التي تتتبع موقعك أثناء تحركك. قد تبدو تكنولوجيا الطرق السريعة الأكثر تقدمًا بعيدة المنال، لكن دولًا مثل السويد وهولندا تقوم بالفعل باختبار طرق شحن السيارات الكهربائية وطلاء الطرق المتوهج في الظلام لتبسيط أنظمة الطرق السريعة لديها.
النقل العام الكهربائي
لطالما كانت وسائل النقل العام بديلاً أكثر مراعاة للبيئة للسيارات، ويمكن للمدن أن تأخذ خطوة إلى الأمام من خلال تنفيذ أنظمة نقل عام كهربائية بالكامل تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتزيل الحاجة إلى الوقود الأحفوري.
قدمت الولايات المتحدة قانون البناء الأخضر للبنية التحتية والوظائف في مارس 2021 كجزء من خطة لكهربة أنظمة النقل العام في البلاد. سيخصص مشروع القانون هذا 500 مليار دولار لكهربة القطارات والحافلات في البلاد ودعم خطة الإدارات الحالية للانتقال إلى مستقبل الطاقة المتجددة. كما بدأت وزارة النقل الأمريكية مؤخرًا في تقديم منح بقيمة إجمالية قدرها 182 مليون دولار لوكالات النقل الراغبة في إضافة حافلات كهربائية إلى أساطيلها.
ويحدث هذا الدفع لوسائل النقل العام الكهربائية في بلدان أخرى أيضًا. وارتفع سوق الحافلات الكهربائية الأوروبية بنسبة 48% في عام 2018، وتمتلك الصين حاليا أكبر أسطول من الحافلات الكهربائية في العالم. توقع تقرير لبلومبرج أن نصف حافلات العالم يمكن أن تصبح كهربائية بالكامل بحلول عام 2025، مما يجعل النقل الكهربائي قوة مهيمنة في مدن المستقبل.
اتجاهات التخطيط العمراني المستقبلية
تتغير اتجاهات التخطيط الحضري بمرور الوقت مع نمو المدن وتطورها. إن ما ينجح الآن قد لا ينجح بعد 20 عامًا، ويبحث المخططون الحضريون باستمرار عن طرق جديدة لتحديث الأنظمة القديمة. لا تزال اتجاهات التخطيط الحضري التالية في مهدها اليوم ولكنها قد تصبح هي القاعدة قبل أن نعرفها.
اتجاهات التخطيط العمراني المستقبلية
مدن 15 دقيقة
بفضل تغير المناخ وجائحة كوفيد-19، تكتسب مفاهيم المدينة التي مدتها 15 دقيقة اهتمامًا سريعًا بين مخططي المدن في جميع أنحاء العالم. المدن التي تستغرق مدتها 15 دقيقة هي مجتمعات يمكن فيها الوصول إلى كل ما يحتاجه السكان - بما في ذلك العمل والطعام والرعاية الصحية والترفيه - في غضون 15 دقيقة أو أقل سيرًا على الأقدام أو بالدراجة.
على الرغم من أن الفكرة كانت موجودة منذ عقود، إلا أن مفهوم المدينة الحديثة التي مدتها 15 دقيقة نشأ في باريس، فرنسا، وهي مدينة معروفة بطاقتها المحمومة وسريعة الخطى. عينت آن هيدالغو، عمدة باريس، مفوضًا لمدينة الـ 15 دقيقة، وجعلت هذا المفهوم أولوية قصوى لمشاريع التخطيط الحضري المستقبلية. وتشمل بعض مشاريعها الأخيرة إنشاء مساحات خضراء صغيرة في جميع أنحاء المدينة، وحظر المركبات عالية التلوث وحظر المركبات الآلية من أرصفة السين.
تكتسب المدن التي تستغرق مدتها 15 دقيقة زخمًا في جميع أنحاء العالم حيث أصبحت أماكن العمل الافتراضية والهجينة أكثر شيوعًا. مع بدء الناس في قضاء المزيد من الوقت في مجتمعاتهم، أصبح الطلب على الأحياء أكثر تنوعًا وسوف يستمر نطاق الأعمال والموارد العامة في الارتفاع.
المناطق الزرقاء
تمت صياغة مصطلح "المناطق الزرقاء" لأول مرة من قبل المؤلف دان بوتنر في عام 2005 بعد أن درس المجتمعات في جميع أنحاء العالم حيث يعيش الناس حياة أطول من المتوسط. المناطق الزرقاء هي المناطق التي يعيش فيها كبار السن في العالم، بما في ذلك أوكيناوا، اليابان؛ سردينيا، إيطاليا؛ نيكويا، كوستاريكا؛ إيكاريا، إيطاليا؛ ومجتمع السبتيين في لوما ليندا، كاليفورنيا.
يعاني سكان المنطقة الزرقاء من حالات أقل من الأمراض المزمنة، ويعيشون حياة أكثر صحة في المتوسط من بقية العالم. وأرجع بيوتنر ذلك إلى المفاهيم الأربعة التالية:
العيش بهدف
التحرك بانتظام
أنظمة دعم اجتماعي قوية
جعل "الاختيار الصحي هو الاختيار السهل".
في حين أن مفهوم المناطق الزرقاء يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالسلوك البشري، إلا أنه يمكن تطبيقه على التخطيط الحضري على نطاق المدينة. لقد تحركت فورت وورث وتكساس ونورث بورت بولاية فلوريدا بالفعل لتبني مبادئ المنطقة الزرقاء من خلال إنشاء بيئات يمكن المشي فيها وحدائق مجتمعية وحدائق على الأسطح وأماكن تجمع محلية ومزيج من أنواع التطوير والإسكان.
المناطق البيئية
المناطق البيئية هي أحياء تحد من تأثيرها البيئي من خلال إعطاء الأولوية للتنمية المستدامة وتقليل استهلاك الطاقة. وعلى غرار المناطق الزرقاء، تم تصميم المناطق البيئية أيضًا لتعزيز البيئات الاجتماعية المتنوعة لزيادة نوعية حياة السكان. إنهم يحققون ذلك من خلال استخدام مواد البناء المستدامة والمعاد تدويرها، ومصادر الطاقة المتجددة، وأشكال النقل الصديقة للبيئة وأنظمة إدارة النفايات الحديثة.
وفي حين تظهر المناطق البيئية في المدن في جميع أنحاء العالم، فإن بلدان شمال أوروبا - مثل السويد وألمانيا وفرنسا - تقود هذه الجهود. تضم مدينة باريس وحدها ما لا يقل عن أربع مناطق بيئية، ويجري حاليًا العمل على خطط لإنشاء المزيد. تزود منطقة هاماربي سيوستاد البيئية في السويد مبانيها بألواح شمسية لتوفير الكهرباء، ويتم تشغيل نظام التدفئة بالوقود الحيوي والنفايات القابلة للاحتراق والمياه من محطة معالجة المياه.
المدن الحديثة تقود الطريق
تتبنى بعض المدن بالفعل اتجاهات التخطيط الحضري المستقبلي لبدء انتقالها إلى مستقبل أكثر استدامة وكفاءة. نفذت المدن التالية تقنيات فريدة من نوعها تخلق نموذجًا لما يمكن أن تبدو عليه مدن المستقبل.
لوس انجلوس كاليفورنيا
النباتات والحيوانات الأصلية في ولاية كاليفورنيا
تقع لوس أنجلوس في طليعة الابتكار الحضري المستدام في الولايات المتحدة. ونظرًا لأن لوس أنجلوس مدينة ساحلية في ولاية معرضة للجفاف، فقد بدأ المخططون الحضريون في بذل الجهود لجعل المدينة أكثر استدامة ومقاومة للجفاف في السنوات الأخيرة. اعتمدت المدينة الصفقة الخضراء الجديدة في عام 2019 كجزء من خطة المدينة المستدامة. وحددت الأهداف التالية:
100% طاقة متجددة بحلول عام 2045
إعادة تدوير 100% من مياه الصرف الصحي بحلول عام 2035
الوصول إلى صافي انبعاثات صفرية بنسبة 100% بحلول عام 2050
خلق 400 ألف فرصة عمل خضراء بحلول عام 2050
كهربة وسائل النقل بالكامل بحلول عام 2030
تحويل 100% من النفايات من مدافن النفايات بحلول عام 2050
وللمساعدة في تحقيق هذه الأهداف، قامت المدينة بالفعل بدمج الهندسة المعمارية المستدامة في مبادرات التخطيط الحضري الخاصة بها. أصبحت لوس أنجلوس أول مدينة تتحكم في إضاءة الشوارع من خلال التكنولوجيا المحمولة والسحابية، مما يضمن عدم ترك الأضواء مضاءة لفترة أطول مما ينبغي. كما بدأ مهندسو المناظر الطبيعية في استبدال النباتات غير الفعالة في استخدام المياه بنباتات محلية مقاومة للجفاف في المناطق الحضرية للمساعدة في الحفاظ على المياه وتنويع المناظر الطبيعية.
لاباز، بوليفيا
Mi Teleférico في لاباز، بوليفيا
على ارتفاع يصل إلى 3600 قدم فوق مستوى سطح البحر، تعد لاباز واحدة من أعلى المدن في العالم. تشتهر المدينة بشوارعها المتعرجة ومنحدراتها الجبلية شديدة الانحدار، مما يجعلها جميلة ويصعب اجتيازها في نفس الوقت. بالنسبة لأولئك الذين لا يستطيعون الوصول إلى سيارة، كان التجول يتطلب الانطلاق سيرًا على الأقدام أو الاعتماد على حافلات المدينة الصغيرة، وأسطول من الشاحنات المملوكة للقطاع الخاص والتي لها طرق لا يمكن التنبؤ بها.
لإحداث ثورة في نظام النقل وربط الأجزاء التي كان يتعذر الوصول إليها سابقًا في المدينة، بدأت لاباز في بناء نظام تلفريك متطور يسمى "Mi Teleférico" في عام 2014. ويتكون النظام من عربات تلفريك متحركة باستمرار يمكنها استيعاب ما يصل إلى 10 أشخاص ولا تحتوي على أي عربات تقريبًا. وقت الانتظار. منذ إنشائها، توسعت Mi Teleférico لتشمل سبعة خطوط تشغيلية تمتد من لاباز إلى مدينة إل ألتو، وهي منطقة حضرية متنامية على حدود العاصمة.
Mi Teleférico هو أول نظام نقل عام في المدينة يدعم احتياجات الأشخاص ذوي الإعاقة وضعاف الحركة. وتمتد محطاتها عبر مناطق حضرية اجتماعية واقتصادية متعددة، وتقلل بشكل كبير من أوقات التنقل للعمال المسافرين من إل ألتو إلى لاباز. كما أنها لا تكلف سوى ثلاثة بوليفيانو (0.45 دولار) للركوب، مما يجعلها في متناول الركاب ذوي الدخل المنخفض.
مكة المكرمة، المملكة العربية السعودية
الكعبة، وكان على المدينة أن تتكيف مع التدفق الهائل للناس والحشود الهائلة.
استثمرت الحكومة السعودية أكثر من 20 مليار دولار لتطوير المسجد الحرام، الجامع الكبير، لاستيعاب حشود من الناس الذين يسافرون إلى هناك كل عام. وشمل هذا الجهد بناء منصات ثمانية الجوانب حول الكعبة، وهو موقع مقدس يزوره جميع المسافرين في رحلة الحج، للمساعدة في تنظيم تدفق الناس.
وقام المهندسون أيضًا بتركيب سلسلة من الأنابيب الهوائية عالية التقنية في المسجد الكبير لاستيعاب 600 طن من النفايات التي يتم إنشاؤها في الموقع يوميًا. يتم إسقاط القمامة في فتحات بالموقع، ثم يتم شفطها بسرعة 40 ميلاً في الساعة من خلال نظام تحت الأرض إلى محطة تبعد أكثر من ميل واحد.
يمكن للمدن الأكثر تقدمًا واتجاهات التخطيط الحضري اليوم أن تضع الأساس لتخطيط المدن لسنوات قادمة. على الرغم من أننا لا نستطيع التنبؤ بالضبط بالشكل الذي ستبدو عليه مدينة المستقبل، إلا أنها ستعيد تصور الطريقة التي نفكر بها في الاستدامة والنقل وطريقة بناء المباني.