Framtidssäker

Parkeringsgaraget vid Alewife station byggdes för att rymma ytterligare två nivåer vid behov, med höga hisschakt och utslagspaneler för framtida fönster.

Framtidssäkring (även framtidssäkring ) är processen att förutse framtiden och utveckla metoder för att minimera effekterna av chocker och påfrestningar av framtida händelser. Framtidssäkring används . i industrier som elektronik, medicinsk industri, industriell design och på senare tid, inom design för klimatförändringar Principerna för framtidssäkring utvinns från andra industrier och kodifieras som ett system för att närma sig ett ingrepp i en historisk byggnad.

Elektronik och kommunikation

I framtidssäkra elsystem bör byggnader ha "flexibla distributionssystem för att tillåta kommunikationsteknik att expandera. Bildrelaterad bearbetningsprogramvara bör vara flexibel, anpassningsbar och programmerbar för att kunna arbeta med flera olika potentiella medier även i framtiden för att hantera ökande filstorlekar. Bildrelaterad bearbetningsprogramvara bör också vara skalbar och inbäddningsbar – med andra ord är användningen eller platsen där programvaran används varierande och programvaran måste anpassas till den variabla miljön. Högre bearbetningsintegration krävs för att stödja framtida beräkningskrav även inom bildbehandling.

I trådlösa telefonnätverk blir framtidssäkring av nätverkshårdvaran och mjukvarusystemen kritisk eftersom de är så kostsamma att driftsätta att det inte är ekonomiskt lönsamt att ersätta varje system när förändringar i nätverksdriften inträffar. Utformare av telekommunikationssystem fokuserar starkt på möjligheten för ett system att återanvändas och att vara flexibel för att fortsätta konkurrera på marknaden.

1998 var teleradiologi (möjligheten att skicka röntgenbilder som röntgen och CAT-skanningar över internet till en granskande radiolog) i sin linda. Läkare utvecklade sina egna system, medvetna om att tekniken skulle förändras med tiden. De inkluderade medvetet framtidssäkring som en av de egenskaper som deras investering skulle behöva ha. För dessa läkare innebar framtidssäkring öppen modulär arkitektur och interoperabilitet så att allt eftersom tekniken utvecklades skulle det vara möjligt att uppdatera hård- och mjukvarumodulerna i systemet utan att störa de återstående modulerna. Detta drar fram två egenskaper för framtidssäkring som är viktiga för den byggda miljön: interoperabilitet och förmågan att anpassas till framtida teknologier när de utvecklades.

Industridesign

Inom industriell design försöker framtidssäkra konstruktioner förhindra inkurans genom att analysera minskningen av produkters önskvärdhet. Önskvärdhet mäts i kategorier som funktion, utseende och känslomässigt värde. Produkterna med mer funktionell design, bättre utseende och som ackumulerar känslomässigt värde snabbare tenderar att behållas längre och anses framtidssäkra. Industriell design strävar i slutändan efter att uppmuntra människor att köpa mindre genom att skapa objekt med högre nivåer av önskvärdhet. Några av egenskaperna hos framtidssäkra produkter som kommer ut ur denna studie inkluderar en tidlös natur, hög hållbarhet, estetiska utseenden som fångar och håller köparnas intresse. Idealiskt, när ett objekt åldras, bibehålls dess önskvärdhet eller ökar med ökad känslomässig anknytning. Produkter som passar in i samhällets nuvarande framstegsparadigm, samtidigt som de gör framsteg, tenderar också att ha ökad önskvärdhet.

Verktygssystem

I en region i Nya Zeeland, Hawke's Bay, genomfördes en studie för att fastställa vad som skulle krävas för att framtidssäkra den regionala ekonomin med specifik hänvisning till vattensystemet. Studien syftade specifikt till att förstå den befintliga och potentiella efterfrågan på vatten i regionen samt hur denna potentiella efterfrågan kan förändras med klimatförändringar och mer intensiv markanvändning. Denna information användes för att utveckla efterfrågeuppskattningar som skulle informera om förbättringarna av det regionala vattensystemet. Till framtidssäkring hör alltså framåtplanering för framtida utveckling och ökade krav på resurser. Studien fokuserar dock nästan uteslutande på framtida krav och tar inte upp andra komponenter i framtidssäkring såsom beredskapsplaner för att hantera katastrofala skador på systemet eller hållbarheten hos materialen i systemet.

Klimatförändringar och energibesparing

När det gäller hållbara miljöfrågor används framtidssäker generellt för att beskriva en designs förmåga att motstå effekterna av potentiella klimatförändringar på grund av global uppvärmning. Två egenskaper beskriver denna påverkan. För det första kommer "beroendet av fossila bränslen att mer eller mindre helt elimineras och ersättas av förnybara energikällor." För det andra, "Samhället, infrastrukturen och ekonomin kommer att vara väl anpassade till de återstående effekterna av klimatförändringarna."

I utformningen av lågenergiförbrukande bostäder bör "framtidens byggnader vara hållbara, energisnåla och kunna ta emot sociala, tekniska, ekonomiska och regulatoriska förändringar, och på så sätt maximera livscykelvärdet." Målet är att "minska sannolikheten för en för tidigt föråldrad byggnadsdesign."

I Australien utforskade forskning på uppdrag av Health Infrastructure New South Wales "praktiska, kostnadseffektiva, designrelaterade strategier för att "framtidssäkra" byggnaderna på en stor australisk hälsoavdelning." Denna studie drog slutsatsen att "en fokus på en hel livscykelstrategi för design och drift av hälsoinrättningar helt klart skulle ha fördelar." Genom att designa strukturernas flexibilitet och anpassningsförmåga kan man "skjuta upp inkuransen och det därav följande behovet av rivning och ersättning av många hälsoinrättningar, och därigenom minska den totala efterfrågan på byggmaterial och energi."

Förmågan hos en byggnads strukturella system att tillgodose projicerade klimatförändringar och om "icke-strukturella [beteende] anpassningar kan ha en tillräckligt stor effekt för att kompensera för eventuella fel från... ett felaktigt val av klimatförändringsprojektion." Kärnan i diskussionen är om justeringar i de boendes beteende kan framtidssäkra byggnaden mot bedömningsfel i uppskattningar av effekterna av globala klimatförändringar. Det är uppenbarligen många faktorer inblandade och tidningen går inte in på dem i detalj. Det är dock uppenbart att "mjuka anpassningar" såsom förändringar i beteende (som att släcka ljus, öppna fönster för kylning) kan ha en betydande inverkan på en byggnads förmåga att fortsätta fungera när miljön runt den förändras. anpassningsförmåga är ett viktigt kriterium i begreppet "framtidssäkrande" byggnader Anpassningsförmåga är ett tema som börjar komma igenom i många av de andra studierna om framtidssäkring.

Det finns exempel på hållbara tekniker som kan användas i befintliga byggnader för att "dra fördel av uppdaterad teknik för att förbättra byggnaders energiska prestanda." Avsikten är att förstå hur man följer de nya europeiska energistandarderna för att uppnå det bästa inom energibesparingar. Ämnet handlar om historiska byggnader och specifikt om fasadförnyelse, med fokus på energibesparing . Dessa tekniker inkluderar "förbättring av termisk och akustisk prestanda, solskydd, passiva solenergisystem och aktiva solenergisystem." Huvudvärdet av denna studie för framtidssäkring är inte den specifika tekniken, utan snarare konceptet att arbeta med en befintlig fasad genom att överlappa den snarare än att modifiera den befintliga. Användningen av ventilerade fasader, glasfasader med dubbla skal och solskydd drar fördel av den termiska massan av befintliga byggnader som vanligtvis finns i Italien. Dessa tekniker fungerar inte bara med termiska massaväggar, utan skyddar också skadade och försämrade historiska fasader i varierande grad.

Arkitektur, teknik och konstruktion

Användning av termen "framtidssäkrande" har varit ovanligt i AEC-branschen, särskilt med relation till historiska byggnader tills nyligen. 1997 beskrevs MAFF-laboratorierna i York, England i en artikel som "framtidssäkrade" genom att de var tillräckligt flexibla för att anpassa sig till utvecklande snarare än statisk vetenskaplig forskning. Standardbyggnadsskalet och MEP-tjänsterna som tillhandahålls kan skräddarsys för varje typ av forskning som ska utföras. 2009 användes "framtidssäker" med hänvisning till " megatrender " som drev utbildning av planerare i Australien. En liknande term, "utmattningssäkring", användes 2007 för att beskriva ståltäckplåtar i brokonstruktion som inte skulle misslyckas på grund av utmattningssprickor. Under 2012 skisserade en Nya Zeeland-baserad organisation åtta principer för framtidssäkra byggnader: smart energianvändning, ökad hälsa och säkerhet, ökad livscykellängd, ökad kvalitet på material och installation, ökad säkerhet, ökad ljudkontroll för buller, anpassningsbar rumslig design och minskat koldioxidavtryck.

Ett annat tillvägagångssätt för framtidssäkring talar för att man endast vid mer omfattande renoveringar av en byggnad bör överväga framtidssäkring. Även då är den föreslagna tidshorisonten för framtidssäkrande händelser 15 till 25 år. Förklaringen till just denna tidshorisont för framtidssäkra förbättringar är oklar.

Vid värdering av fastigheter finns det tre traditionella former av inkurans som påverkar fastighetsvärdena: fysiska, funktionella och estetiska. Fysisk inkurans uppstår när fastighetens fysiska material försämras till den grad att det behöver bytas ut eller renoveras. Funktionell inkurans uppstår när fastigheten inte längre kan tjäna avsedd användning eller funktion. Estetisk föråldrad uppstår när modet förändras, när något inte längre är i stil. En potentiell fjärde form har också dykt upp: hållbar inkurans. Hållbar inkurans föreslås vara en kombination av ovanstående former på många sätt. Hållbar inkurans uppstår när en fastighet inte längre uppfyller ett eller flera hållbara designmål.

Ett rimligt tillvägagångssätt för framtidssäkra hållbara städer är en integrerad multidisciplinär kombination av begränsning och anpassning för att höja stadens motståndskraft. I stadsmiljöer är motståndskraften mindre beroende av en exakt förståelse av framtiden än av tolerans för osäkerhet och breda program för att absorbera de påfrestningar som denna miljö kan möta. Omfattningen av sammanhanget är viktig i detta synsätt: händelser ses som regionala påfrestningar snarare än lokala. Avsikten med en motståndskraftig stadsmiljö är att hålla många alternativ öppna, betona mångfald i miljön och utföra långsiktig planering som tar hänsyn till externa systemchocker.

Historiska byggnader

Framtidssäkring av utpekade historiska strukturer tillför en nivå av komplexitet till koncepten för framtidssäkring i andra branscher som beskrivits ovan. Alla ingrepp på historiska strukturer måste följa sekreterarens standarder för behandling av historiska fastigheter. Graden av efterlevnad och den valda standarden kan variera beroende på jurisdiktion, typ av ingripande, strukturens betydelse och arten av de avsedda ingreppen. Den underliggande principen är att ingen skada skadas strukturen under ingreppet som skulle skada strukturen eller göra den otillgänglig för framtida generationer. Dessutom är det viktigt att de historiska delarna av strukturen kan förstås och förstås förutom de nyare ingreppen.

Infrastrukturprojekt

Framtidssäkring är också en metod för att ta itu med sårbarheter i infrastruktursystem . Till exempel, analys av hushållsvatteninfrastruktur i södra Kalifornien och Tijuana-området, som slutfördes av Rich och Gattuso 2016, visar att potentiella sårbarheter inkluderar valkfel, materialförsämring och klimatförändringar. Med förändringar i de hydrologiska förhållandena på grund av klimatförändringar kommer det att läggas ökad tonvikt på att säkerställa att vatteninfrastruktursystemen fortsätter att fungera efter en naturlig riskhändelse där specifika komponenter eller anläggningar i systemet äventyras.

Många nya dricksvattentekniker, såsom avsaltning , fysisk behandling, kemisk behandling och biologiska reningssystem, kan hjälpa till att åtgärda dessa sårbarheter. Utveckling av ett framtidssäkert infrastruktursystem kan dock ha mer långvariga fördelar. San Diegos regionala vattensystem har implementerat ett program för förbättringar av infrastrukturen för att säkerställa rikliga vattenkällor i framtiden. Dessa inkluderar utvecklat ett nödlagringsprogram som syftar till att tillhandahålla en servicenivå på 75 % och inkluderar flera nyckelelement i det regionala vattensystemet. Den regionala vattenmyndigheten är också mitt uppe i ett flera decennier långt projekt för att lindra om det befintliga ledningssystemet för att öka deras livslängd (Water-technology.net, 2012). Regionen strävar också efter att komplettera vattenförsörjningen genom diversifiering av vattenkällor som kommer att stödja en fortsatt tillväxt av den regionala befolkningen. Prioriteringar för utveckling av nya vattenkällor (i prioritetsordning) är avsaltning av havsvatten, indirekt återanvändning av dricksvatten (återvinning av avloppsvatten) och ytterligare vatten från Coloradofloden.

De strategier som används i San Diego och Tijuana framtidssäkrar deras dricksvatteninfrastruktursystem genom att inkludera seismiska slingor och flexibla överdimensionerade system för att förhindra skador i seismiska händelser för att ta hänsyn till framtida förändringar i användning och befolkningstillväxt. San Diegos regionala vattensystem följer strategier som diversifierar och ökar redundansen av vattenförsörjning genom att inkludera storstadsvattendistriktskällor, bevattningsvattenöverföring, kanalbeklädnad för att förhindra läckage, bevarande eller minskad förbrukning, återvunnet avloppsvatten, avsaltning, grundvattenkällor och ytvatten källor. Utveckling av nya vattentunnlar och relining av vattenledningar, grenar och kanaler förlänger livslängden och stärker systemet samtidigt som det minskar fysisk och funktionell inkurans och förhindrar ytterligare försämring av systemet. Löpande underhåll, diversifieringsinsatser, kapacitetsutveckling och planering för framtida krav kommer att säkerställa en fortlöpande framtidssäker vattenförsörjning för regionen.

Livscykelanalys och livscykelanalys

Livscykelanalys /analys (LCA) kan användas som en indikator på långsiktig påverkan på miljön, och en viktig aspekt av att framtidssäkra vår byggda miljö, kvantifiera effekterna av initial konstruktion, periodisk renovering och regelbundet underhåll av en byggnad under en längre tidsperiod. En studie slutförd publicerad 2015 av Rich jämför effekterna av gymnastiksalar byggda av olika byggmaterial under en 200-årsperiod med hjälp av Athena Impact Estimator. Rich utvecklade frasen "First Impacts" för att beskriva miljöpåverkan från nybyggnation från råvaruutvinning till inflyttning av byggnaden. När miljökonsekvenserna av underhåll och utbyte beaktas med första påverkan för en byggnad, bildas en helhetsbild av miljökonsekvenserna.

Även om val av material är viktigt för initial påverkan av en byggnad eller produkt, leder mindre hållbara material till mer frekvent underhåll, driftskostnader och utbyte. Däremot kan mer hållbara material ha mer betydande initiala effekter, men dessa effekter kommer att löna sig i det långa loppet genom att minska underhålls-, reparations- och driftskostnader. Hållbarheten hos alla komponenter i ett byggsystem bör ha likvärdiga livslängder eller möjliggöra demontering för att bibehålla material med kortare livslängd. Detta tillåter kvarhållning av material som har längre livslängd snarare än att kassera dem när de tas bort för att utföra underhåll. Korrekt underhåll av en byggnad är avgörande för långtidslivslängden eftersom det förhindrar försämring av mindre hållbara material som kan utsätta ytterligare material för försämring.

Se även

externa länkar