Przyszłościowe

Garaż na stacji Alewife został zbudowany tak, aby w razie potrzeby pomieścić dwa dodatkowe poziomy, z wysokimi szybami wind i wybijanymi panelami na przyszłe okna.

Future-proofing (również futureproofing ) to proces przewidywania przyszłości i opracowywania metod minimalizowania skutków szoków i stresów przyszłych zdarzeń. [ potrzebne źródło ] Przyszłościowe rozwiązania są stosowane w branżach takich jak elektronika, branża medyczna, wzornictwo przemysłowe, a ostatnio także w projektowaniu uwzględniającym zmiany klimatyczne. Zasady zabezpieczenia na przyszłość zostały zaczerpnięte z innych branż i skodyfikowane jako system podejścia do interwencji w zabytkowym budynku.

Elektronika i komunikacja

W przyszłościowych systemach elektrycznych budynki powinny mieć „elastyczne systemy dystrybucji, aby umożliwić rozwój technologii komunikacyjnych. Oprogramowanie do przetwarzania obrazu powinno być elastyczne, dostosowywalne i programowalne, aby w przyszłości mogło pracować z kilkoma różnymi potencjalnymi mediami aby obsłużyć rosnące rozmiary plików. Oprogramowanie do przetwarzania obrazu powinno być również skalowalne i możliwe do osadzenia — innymi słowy, zastosowanie lub miejsce, w którym oprogramowanie jest wykorzystywane, jest zmienne, a oprogramowanie musi dostosować się do zmiennego środowiska. Wymagana jest wyższa integracja przetwarzania w celu obsługi przyszłych wymagań obliczeniowych również w przetwarzaniu obrazu.

W bezprzewodowych sieciach telefonicznych zabezpieczenie wdrożonych systemów sprzętowych i programowych w przyszłości staje się krytyczne, ponieważ ich wdrożenie jest tak kosztowne, że wymiana każdego systemu w przypadku zmian w działaniu sieci nie jest ekonomicznie opłacalna. Projektanci systemów telekomunikacyjnych koncentrują się głównie na zdolności systemu do ponownego wykorzystania i elastyczności, aby nadal konkurować na rynku.

W 1998 r. teleradiologia (możliwość wysyłania przez Internet obrazów radiologicznych, takich jak zdjęcia rentgenowskie i tomografia komputerowa, do recenzującego radiologa) była w powijakach. Lekarze opracowali własne systemy, świadomi, że technologia będzie się zmieniać w czasie. Świadomie uwzględnili zabezpieczenie na przyszłość jako jedną z cech, które musiałaby mieć ich inwestycja. Dla tych lekarzy zabezpieczenie na przyszłość oznaczało otwartą modułową architekturę i interoperacyjność, tak aby w miarę rozwoju technologii możliwa była aktualizacja modułów sprzętowych i programowych w systemie bez zakłócania pracy pozostałych modułów. Wskazuje to na dwie cechy zabezpieczenia na przyszłość, które są ważne dla środowiska zbudowanego: interoperacyjność i możliwość dostosowania do przyszłych technologii w miarę ich opracowywania.

Wzornictwo przemysłowe

We wzornictwie przemysłowym projekty przyszłościowe mają na celu zapobieganie starzeniu się poprzez analizę spadku atrakcyjności produktów. Pożądanie jest mierzone w kategoriach takich jak funkcja, wygląd i wartość emocjonalna. Produkty o bardziej funkcjonalnym designie, lepszym wyglądzie i szybciej gromadzące wartość emocjonalną są zwykle dłużej przechowywane i uważane za przyszłościowe. Wzornictwo przemysłowe ostatecznie dąży do zachęcenia ludzi do kupowania mniej poprzez tworzenie przedmiotów o wyższym poziomie pożądania. Niektóre z cech przyszłościowych produktów, które wyszły z tego badania, obejmują ponadczasowy charakter, wysoką trwałość, estetyczny wygląd, który przyciąga i utrzymuje zainteresowanie kupujących. Idealnie, gdy obiekt się starzeje, jego atrakcyjność utrzymuje się lub wzrasta wraz ze wzrostem przywiązania emocjonalnego. Produkty, które pasują do obecnego społecznego paradygmatu postępu, jednocześnie czyniąc postęp, również mają tendencję do zwiększania atrakcyjności.

Systemy użytkowe

W jednym regionie Nowej Zelandii, Hawke's Bay, przeprowadzono badanie mające na celu określenie, co byłoby wymagane, aby zabezpieczyć regionalną gospodarkę na przyszłość, ze szczególnym uwzględnieniem systemu wodnego. Celem badania było w szczególności zrozumienie istniejącego i potencjalnego zapotrzebowania na wodę w regionie oraz tego, jak to potencjalne zapotrzebowanie może się zmienić wraz ze zmianami klimatycznymi i bardziej intensywnym użytkowaniem gruntów. Informacje te wykorzystano do opracowania szacunków zapotrzebowania, które pomogłyby w ulepszeniach regionalnego systemu wodnego. Przygotowanie na przyszłość obejmuje zatem planowanie przyszłego rozwoju i zwiększone zapotrzebowanie na zasoby. Jednak badanie koncentruje się prawie wyłącznie na przyszłych wymaganiach i nie obejmuje innych elementów zabezpieczenia na przyszłość, takich jak plany awaryjne na wypadek katastrofalnych uszkodzeń systemu lub trwałość materiałów w systemie.

Zmiany klimatu i oszczędność energii

W dziedzinie zrównoważonych kwestii środowiskowych termin „przyszłość” jest ogólnie używany do opisania zdolności projektu do przeciwstawienia się wpływowi potencjalnej zmiany klimatu spowodowanej globalnym ociepleniem. Wpływ ten opisują dwie cechy. Po pierwsze, „zależność od paliw kopalnych zostanie mniej lub bardziej całkowicie wyeliminowana i zastąpiona odnawialnymi źródłami energii”. Po drugie, „Społeczeństwo, infrastruktura i gospodarka będą dobrze przystosowane do pozostałych skutków zmiany klimatu”.

W projektowaniu mieszkań o niskim zużyciu energii „budynki przyszłości powinny być zrównoważone, niskoenergetyczne i zdolne do dostosowania się do zmian społecznych, technologicznych, ekonomicznych i regulacyjnych, maksymalizując w ten sposób wartość cyklu życia”. Celem jest „zmniejszenie prawdopodobieństwa przedwczesnego przestarzałego projektu budynku”.

W Australii badania zlecone przez Health Infrastructure New South Wales dotyczyły „praktycznych, opłacalnych, związanych z projektowaniem strategii„ zabezpieczenia na przyszłość ”budynków głównego australijskiego wydziału zdrowia”. W badaniu tym stwierdzono, że „skoncentrowanie się na podejściu obejmującym cały cykl życia w zakresie projektowania i eksploatacji placówek służby zdrowia z pewnością przyniosłoby korzyści”. Projektując konstrukcje z zachowaniem elastyczności i możliwości adaptacji, można „odłożyć starzenie się i wynikającą z tego potrzebę wyburzenia i wymiany wielu obiektów opieki zdrowotnej, zmniejszając w ten sposób ogólne zapotrzebowanie na materiały budowlane i energię”.

Zdolność systemu konstrukcyjnego budynku do przystosowania się do przewidywanych zmian klimatu i czy „niekonstrukcyjne [behawioralne] adaptacje mogą mieć wystarczająco duży wpływ, aby zrekompensować wszelkie błędy wynikające z… błędnego wyboru prognozy zmian klimatu”. Istotą dyskusji jest to, czy zmiany w zachowaniu mieszkańców mogą zabezpieczyć budynek przed błędami w ocenie wpływu globalnej zmiany klimatu na przyszłość. Z pewnością składa się na to wiele czynników, a artykuł nie omawia ich szczegółowo. Jednak jasne jest, że „miękkie adaptacje”, takie jak zmiany w zachowaniu (takie jak wyłączanie światła, otwieranie okien w celu chłodzenia) mogą mieć znaczący wpływ na zdolność budynku do dalszego funkcjonowania w miarę zmian w otaczającym go środowisku. zdolność adaptacji jest ważnym kryterium w koncepcji budynków „odpornych na przyszłość”. Zdolność adaptacji to temat, który zaczyna pojawiać się w wielu innych badaniach dotyczących zabezpieczenia przyszłości.

Istnieją przykłady zrównoważonych technologii, które można zastosować w istniejących budynkach, aby „wykorzystać nowoczesne technologie w celu poprawy charakterystyki energetycznej budynków”. Celem jest zrozumienie, jak postępować zgodnie z nowymi Europejskimi Normami Energetycznymi, aby osiągnąć najlepsze oszczędności energii. Temat dotyczy budynków zabytkowych, aw szczególności renowacji elewacji, z naciskiem na oszczędność energii . Technologie te obejmują „poprawę parametrów termicznych i akustycznych, osłon przeciwsłonecznych, pasywnych systemów energii słonecznej i aktywnych systemów energii słonecznej”. Główną wartością tego badania dla zabezpieczenia przyszłości nie są konkretne technologie, ale raczej koncepcja pracy z istniejącą elewacją poprzez nakładanie się na nią zamiast modyfikowania istniejącej. Zastosowanie wentylowanych fasad, podwójnych szklanych fasad i osłon przeciwsłonecznych wykorzystuje masę termiczną istniejących budynków powszechnie spotykanych we Włoszech. Techniki te sprawdzają się nie tylko w przypadku ścian z masy termicznej, ale także w różnym stopniu chronią zniszczone i niszczejące historyczne elewacje.

Architektura, inżynieria i budownictwo

Używanie terminu „przyszłościowe” było do niedawna rzadkością w branży AEC, zwłaszcza w odniesieniu do budynków zabytkowych. W 1997 roku laboratoria MAFF w Yorku w Anglii zostały opisane w artykule jako „przyszłościowe”, ponieważ są wystarczająco elastyczne, aby dostosować się do rozwijających się, a nie statycznych badań naukowych. Standardowa obudowa budynku i świadczone usługi MEP mogą być dostosowane do każdego rodzaju badań, które mają być przeprowadzone. W 2009 roku termin „future-proof” był używany w odniesieniu do „ megatrendów” . ”, które napędzały edukację planistów w Australii. Podobny termin „odporność na zmęczenie” został użyty w 2007 r. do opisania stalowych płyt nakładkowych w konstrukcjach mostowych, które nie uległy zniszczeniu z powodu pęknięć zmęczeniowych. W 2012 roku organizacja z siedzibą w Nowej Zelandii przedstawiła osiem zasad dotyczących budynków przyszłościowych: inteligentne wykorzystanie energii, zwiększone bezpieczeństwo i higiena pracy, wydłużony cykl życia, zwiększona jakość materiałów i instalacji, zwiększone bezpieczeństwo, zwiększona kontrola dźwięku w przypadku zanieczyszczenia hałasem, możliwość adaptacji projekt przestrzenny i zmniejszony ślad węglowy.

Inne podejście do zabezpieczania na przyszłość sugeruje, że zabezpieczenia na przyszłość należy brać pod uwagę tylko w przypadku bardziej rozległych renowacji budynku. Nawet wtedy proponowany horyzont czasowy dla wydarzeń zabezpieczających przyszłość wynosi od 15 do 25 lat. Wyjaśnienie tego konkretnego horyzontu czasowego dla przyszłych ulepszeń jest niejasne.

W wycenie nieruchomości istnieją trzy tradycyjne formy starzenia się, które wpływają na wartość nieruchomości: fizyczne, funkcjonalne i estetyczne. Fizyczne starzenie się ma miejsce, gdy fizyczny materiał nieruchomości pogarsza się do tego stopnia, że ​​wymaga wymiany lub renowacji. Funkcjonalne starzenie się ma miejsce, gdy nieruchomość nie nadaje się już do zamierzonego użytku lub funkcji. Estetyczna dezaktualizacja pojawia się, gdy zmienia się moda, gdy coś nie jest już modne. Pojawiła się również potencjalna czwarta forma: trwałe starzenie się. Zrównoważone starzenie się proponuje połączenie powyższych form na wiele sposobów. Zrównoważone starzenie się ma miejsce, gdy nieruchomość nie spełnia już jednego lub więcej celów zrównoważonego projektowania.

Jednym z rozsądnych podejść do przyszłościowych, zrównoważonych miast jest zintegrowane multidyscyplinarne połączenie łagodzenia i adaptacji w celu podniesienia poziomu odporności miasta. W kontekście środowisk miejskich odporność jest w mniejszym stopniu zależna od dokładnego zrozumienia przyszłości, a bardziej od tolerancji niepewności i szeroko zakrojonych programów absorpcji stresów, z jakimi może borykać się to środowisko. Z tego punktu widzenia ważna jest skala kontekstu: wydarzenia są postrzegane raczej jako stres regionalny niż lokalny. Celem odpornego środowiska miejskiego jest pozostawienie wielu otwartych opcji, podkreślenie różnorodności środowiska i wykonanie planowania długofalowego, które uwzględnia zewnętrzne wstrząsy systemowe.

Historyczne budynki

Zabezpieczenie na przyszłość wyznaczonych struktur historycznych zwiększa poziom złożoności koncepcji zabezpieczenia na przyszłość w innych branżach, jak opisano powyżej. Wszystkie interwencje na obiektach historycznych muszą być zgodne ze standardami Sekretarza dotyczącymi postępowania z obiektami historycznymi. Stopień zgodności i wybrany standard mogą się różnić w zależności od jurysdykcji, rodzaju interwencji, znaczenia struktury i charakteru planowanych interwencji. Podstawową zasadą jest to, aby w trakcie interwencji nie wyrządzać obiektowi szkód, które spowodowałyby jego uszkodzenie lub uniemożliwiły korzystanie z niego przyszłym pokoleniom. Ponadto ważne jest, aby historyczne części struktury były zrozumiałe i zrozumiałe niezależnie od nowszych interwencji.

Projekty infrastruktury

Future-proofing to także metodologia eliminowania słabych punktów systemów infrastrukturalnych . Na przykład analiza domowej infrastruktury wodnej w rejonie południowej Kalifornii i Tijuany, przeprowadzona przez Richa i Gattuso w 2016 r., pokazuje, że potencjalne zagrożenia obejmują awarie wałów przeciwpowodziowych, degradację materiałów i zmianę klimatu. Wraz ze zmianami warunków hydrologicznych spowodowanymi zmianami klimatycznymi, większy nacisk będzie kładziony na zapewnienie dalszego funkcjonowania systemów infrastruktury wodnej po zdarzeniu zagrożenia naturalnego, w którym naruszone zostaną określone elementy lub obiekty w systemie.

Wiele nowych technologii wody pitnej, takich jak odsalanie , obróbka fizyczna, obróbka chemiczna i systemy oczyszczania biologicznego mogą pomóc w zaradzeniu tym słabym punktom. Jednak rozwój przyszłościowego systemu infrastruktury może przynieść długoterminowe korzyści. Regionalny System Wodny San Diego wdraża program ulepszeń infrastruktury, aby zapewnić obfite źródła wody w przyszłości. Należą do nich opracowany program magazynowania awaryjnego mający na celu zapewnienie 75% poziomu usług i obejmuje kilka kluczowych elementów regionalnego systemu wodnego. Regionalne władze wodociągowe są również w trakcie wieloletniego projektu polegającego na renowacji istniejącego systemu rurociągów w celu wydłużenia ich żywotności (Water-technology.net, 2012). Region dąży również do uzupełnienia zaopatrzenia w wodę poprzez dywersyfikację źródeł wody, co będzie sprzyjać dalszemu wzrostowi populacji regionu. Priorytety w zakresie rozwoju nowych źródeł wody (w kolejności preferencji) to odsalanie wody morskiej, pośrednie ponowne wykorzystanie wody pitnej (recykling ścieków) oraz dodatkowa woda z rzeki Kolorado.

Strategie stosowane w San Diego i Tijuanie mają na celu zapewnienie przyszłości ich systemów infrastruktury wody pitnej poprzez włączenie pętli sejsmicznych i elastycznych, ponadgabarytowych systemów, aby zapobiegać szkodom w zdarzeniach sejsmicznych, uwzględniając przyszłe zmiany w użytkowaniu i wzrost populacji. Regionalny System Wodny San Diego realizuje strategie, które dywersyfikują i zwiększają redundancję dostaw wody poprzez włączenie metropolitalnych źródeł zaopatrzenia w wodę, transfer wody do nawadniania, wyłożenie kanałów w celu zapobiegania wyciekom, ochronę lub zmniejszenie zużycia, ścieki z recyklingu, odsalanie, źródła wód gruntowych i wody powierzchniowe źródła. Rozwój nowych tuneli wodnych i relining sieci wodociągowych, odgałęzień i kanałów wydłuża żywotność i wzmacnia system, jednocześnie zmniejszając fizyczne i funkcjonalne starzenie się oraz zapobiegając dalszemu niszczeniu systemu. Bieżąca konserwacja, wysiłki na rzecz dywersyfikacji, rozwój zdolności produkcyjnych i planowanie przyszłych wymagań zapewnią stałe i przyszłościowe zaopatrzenie w wodę dla regionu.

Analiza cyklu życia i ocena cyklu życia

Szacowanie cyklu życia /analiza (LCA) może być wykorzystana jako wskaźnik długoterminowego wpływu na środowisko i ważny aspekt zabezpieczania naszego środowiska zbudowanego na przyszłe wyzwania, kwantyfikujący wpływ początkowej budowy, okresowych renowacji i regularnej konserwacji budynku na przestrzeni wydłużony okres czasu. Badanie ukończone i opublikowane w 2015 r. przez Rich porównuje wpływ sal gimnastycznych zbudowanych z różnych materiałów budowlanych na przestrzeni 200 lat za pomocą narzędzia Athena Impact Estimator. Rich opracował wyrażenie „First Impacts”, aby opisać wpływ nowej konstrukcji na środowisko, od wydobycia surowców po użytkowanie budynku. Gdy uwzględni się wpływ konserwacji i wymiany na środowisko wraz z pierwszym oddziaływaniem na budynek, powstaje pełny obraz wpływu na środowisko.

Podczas gdy wybór materiałów jest ważny dla początkowego wpływu budynku lub produktu, mniej trwałe materiały prowadzą do częstszej konserwacji, wydatków operacyjnych i wymiany. Z kolei trwalsze materiały mogą mieć bardziej znaczący początkowy wpływ, ale wpływ ten zwróci się w dłuższej perspektywie, zmniejszając koszty konserwacji, napraw i operacji. Trwałość wszystkich elementów systemu budowlanego powinna charakteryzować się równoważną żywotnością lub umożliwiać demontaż w celu zachowania krótszej żywotności materiałów. Pozwala to na zachowanie materiałów, które mają dłuższą żywotność, zamiast wyrzucania ich po usunięciu w celu wykonania konserwacji. Właściwa konserwacja budynku ma kluczowe znaczenie dla długotrwałego użytkowania, ponieważ zapobiega niszczeniu mniej trwałych materiałów, które mogą narazić dodatkowe materiały na niszczenie.

Zobacz też

Linki zewnętrzne