تجديد مستدام

يمكن اعتبار معظم عمليات التحديث "صديقة للبيئة" إلى حد ما، لأنها لا تقوم على بناء مبنى جديد، بل تُحسّن مبنى قائم. ^{[ 13 ]} وهذا يوفر موارد كان من الممكن استخدامها لبناء هيكل جديد بالكامل. ويهدف التحديث الصديق للبيئة عادةً إلى دمج الاستدامة وتوفير تكاليف الطاقة في كل قرار تصميمي.

تتضمن عملية تحديث المباني بطبيعتها قيود المبنى والموقع القائمين. فعلى سبيل المثال، يؤثر اتجاه المبنى بالنسبة للشمس بشكل كبير على كفاءته في استهلاك الطاقة، ولكن عادةً لا يندرج تدوير المبنى ضمن نطاق التحديث. كما تؤثر القيود المالية في كثير من الأحيان على تدابير ترشيد الطاقة المقترحة. ^{[ 14 ]}

حتى وقت قريب، كانت عمليات التحديث الصديقة للبيئة تُعتبر عمومًا مشاريع فردية لمبانٍ أو عملاء محددين، ولكن نظرًا لتزايد التركيز على تحسين كفاءة الطاقة في المباني القائمة في ظل تغير المناخ ، فقد بدأت هذه المشاريع تخضع لمراجعة منهجية وعلى نطاق واسع. ^{[ 13 ] [ 15 ]} ويتمثل التحدي الرئيسي الذي يواجه الحكومات وجماعات المناصرة في أن المباني القائمة تتميز باستخدامات مختلفة، وتقع في مناطق مناخية متباينة، وتستخدم تقاليد بناء وتقنيات أنظمة مختلفة. ^{[ 16 ]} وبسبب هذه الاختلافات، يصعب تحديد استراتيجيات قابلة للتطبيق على جميع المباني.

حظيت عمليات التحديث الصديقة للبيئة باهتمام بحثي كبير مؤخرًا، نظرًا لتركيز الحكومات على تحديث المباني القديمة لمواجهة تغير المناخ. وتشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى نصف المباني يزيد عمرها عن 40 عامًا. ^{[ 17 ]} وتتميز المباني القديمة بأداء طاقة أسوأ بكثير من نظيراتها الحديثة، وذلك بسبب أوجه القصور في تصميمها، وتدهور كفاءة أنظمتها الميكانيكية، وزيادة نفاذية غلافها الخارجي. وقد انخفضت كثافة استهلاك الطاقة في المنازل بالولايات المتحدة بنسبة 9% بين عامي 1985 و2004، نتيجةً لتحسين كفاءة استخدام الطاقة النهائية وتحديثات قوانين البناء. ^{[ 18 ]} إلا أن هذا الانخفاض يُقابله ارتفاعٌ عام في إجمالي عدد المنازل.

يُعدّ الحدّ من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي تُساهم في تغيّر المناخ أحد أهداف اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغيّر المناخ (UNFCCC). وبشكلٍ أكثر تحديدًا، تدعم الأمم المتحدة الخفض الفوري لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري الناتجة عن المباني. ^{[ 19 ]} ويلعب تجديد المباني دورًا محوريًا في إزالة الكربون من المباني القائمة. ^{[ 20 ]} فإلى جانب هدم المباني القائمة، يُعدّ التجديد السبيل الوحيد لتحسين أداء المباني أو تطوير مبانٍ خالية من الانبعاثات. ^{[ 19 ]} وتُعتبر عمليات التجديد الموفرة للطاقة أداةً لخفض استهلاك الطاقة في المباني، ^{[ 21 ]} مما سيؤدي إلى انخفاض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستخدام الموارد. ^{[ 2 ]} وتُبيّن الدراسات أهمية التأثير المُحتمل لتطبيق التجديد على نطاق واسع على انبعاثات غازات الاحتباس الحراري الفردية، فضلًا عن الانبعاثات العالمية واستهلاك الطاقة. ^{[ 22 ]}

تتعلق الاستدامة الاجتماعية بتأثيرات المبنى على المجتمع المحيط به أو شاغليه، وعلى المجتمع المحلي والأفراد. ^{[ 2 ]} ويُؤخذ هذا في الاعتبار عند وضع أدوات تقييم الأثر البيئي، مثل تقييم دورة الحياة (LCA). يدمج التجديد المستدام الاحتياجات الاقتصادية والاجتماعية والبيئية لتحسين حالة المبنى القائمة. ^{[ 21 ]} فعلى سبيل المثال، تُعد المباني المستدامة مستدامة اجتماعيًا لأنها أكثر صحة لشاغليها نظرًا لاستخدام مواد لا تؤثر سلبًا على الصحة. ^{[ 2 ]}

تركز منظمات مثل "Her Retrofit Space" في المملكة المتحدة على تمكين النساء العاملات في مجال تجديد المباني. ومن خلال توفير الموارد والتدريب وفرص التواصل، تسعى هذه المنظمات إلى سد الفجوة بين الجنسين في هذا القطاع، مع تعزيز ممارسات التجديد المستدام. ونظرًا للحاجة إلى توسيع القوى العاملة في العديد من البلدان، يُعد دعم المرأة في سوق العمل جانبًا مهمًا من جوانب دفع عجلة نمو القوى العاملة.

من المعروف أن جودة البيئة الداخلية للمباني القائمة غالبًا ما تكون أقل جودةً وأقل صحةً من البيئة الخارجية، وذلك بسبب التصميم والمواد المستخدمة. ويُعدّ الاعتقاد بأن المباني الخضراء أكثر صحةً وراحةً لشاغليها الحجة الرئيسية للتجديد المستدام، والبناء المستدام عمومًا. ^{[ 2 ]} وتتضمن مواصفات التجديد المستدام تدابير لضمان عدم انبعاث جزيئات وغازات خطرة، مثل ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين، من المواد وهيكل المبنى إلى البيئة الداخلية، كما تُتخذ تدابير إضافية لتنقية الهواء الداخلي للسكان. ^{[ 21 ] [ 23 ]} وينص "مبدأ الرعاية الصحية للمواطن" على أن التجديد المستدام يجب أن يضمن سلامة المباني وتحسين جودة الحياة لشاغليها. ^{[ 21 ]} ويجب أن يراعي تصميم التجديد كلاً من المناخ المحلي الداخلي والبيئة الخارجية المحيطة بالمبنى عند وضع البرنامج. ^{[ 21 ]} وتشمل معايير المناخ المحلي التي ينبغي مراعاتها ما يلي:

• سرعة الهواء
• رطوبة
• نقطة الندى
• إضاءة
• سرعة دوران الهواء
• الصوتيات
• درجة حرارة

يُعدّ الحفاظ على المباني التاريخية استدامةً بطبيعتها، إذ يُطيل عمر المواد والبنية التحتية القائمة. ^{[ 19 ]} كما يُقلّل الحفاظ على المواد والهياكل القائمة من الهدر ويُحافظ على طابع المجتمعات التاريخية الصغيرة. ويرى كثيرون أن جوهر الاستدامة يكمن في عدم البناء أصلاً، وهو ما يُعادل الحفاظ على المباني وترميمها.

كمجتمع، لدينا كمية محدودة من العديد من الموارد، كمصادر الطاقة غير المتجددة على سبيل المثال. وتستهلك المباني غير المستدامة، من حيث تشغيلها، كمية كبيرة من موارد الطاقة غير المتجددة، مقارنةً بالقطاعات الأخرى. لذا، من الضروري رفع كفاءة الطاقة في المباني القائمة لتقليل استهلاك موارد الطاقة غير المتجددة، أو حتى استبدالها بمصادر متجددة بالكامل. ^{[ 19 ]} ويمكن تحسين الكفاءة من خلال عمليات تجديد مستدامة للمباني تُعدّل أنظمة المبنى وعملياته. ومع ازدياد كفاءة المباني في استهلاك الطاقة، تزداد أهمية دراسة تأثير دورة حياة المواد المكونة لها. ^{[ 20 ]} إن تصميم وبناء مبانٍ غير مستدامة لفترات طويلة يسمح ببناء وهدم مبانٍ ذات أعمار قصيرة، مما يهدر مواد البناء التي لا تُستخدم لكامل عمرها الافتراضي. وتُمكّن إعادة استخدام المباني القائمة مالكيها من الاستفادة من الطاقة الكامنة المُستثمرة بالفعل في تكوين المبنى، بدلاً من إهدار هذه الطاقة واستهلاك المزيد منها في بناء مبنى جديد. ^{[ 2 ]}

تهدف عمليات التجديد المستدامة إلى تحقيق "التحسين الأمثل لأداء المبنى" من خلال دمج أنظمة متعددة في جميع أنحاء المبنى والمجتمع المحيط به. ^{[ 19 ]} لا يقتصر التجديد على خفض استهلاك الطاقة فحسب، بل يُحسّن أيضًا راحة شاغلي المبنى من حيث الضوضاء ودرجة الحرارة والإضاءة، وغيرها. كما يُطيل دورة حياة المبنى، ويُقلل من الأثر البيئي، ويُهيئ ظروفًا صحية لشاغليه. ^{[ 21 ]}

تهدف عمليات التجديد المستدامة إلى تقليل الآثار البيئية السلبية للتجديد عن طريق خفض كميات المواد الضارة، واستخدام تقنيات موفرة للطاقة، وتحديث المبنى لاستخدام الطاقة المتجددة بدلاً من مصادر الطاقة غير المتجددة. ^{[ 21 ]} تشمل بعض التدابير البيئية المسؤولة التي يمكن دمجها في تحديث المبنى: كفاءة الطاقة والمياه، والحد من النفايات وإعادة تدويرها، واستخدام مواد ذات تأثير بيئي منخفض، والتشغيل الفعال للمبنى. ^{[ 2 ]} من أمثلة التصاميم الموفرة للطاقة: الإضاءة عالية الكفاءة وأنظمة التحكم الذكية. وبالمثل، من أمثلة التصاميم الموفرة للمياه: المراحيض ذات نظام الشطف المزدوج، وإعادة تدوير المياه الرمادية، أو تجهيزات تهوية المياه.

يضمن التحديث المستدام تحسين أداء الطاقة في المبنى بشكل ملحوظ بعد التجديد مقارنةً بما كان عليه قبل التجديد. ويجب أن يتوافق هذا التحسين مع لوائح البناء الحالية للمباني الجديدة. ^{[ 22 ]} ويتمثل النهج المستدام في تصميم يتجاوز الحد الأدنى المطلوب في الكود، مع التخطيط للمتطلبات المستقبلية. وينبغي أن يشمل التجديد الشامل للطاقة دمج توليد الطاقة في الموقع من مصادر الطاقة المتجددة، بهدف إنشاء مبنى يكاد يكون منعدم الطاقة. وتجعل كفاءة الطاقة المُكتسبة من خلال التحديث المعماري دمج مصادر الطاقة المتجددة مجديًا اقتصاديًا. ^{[ 22 ]} وأظهرت دراسة في المملكة المتحدة أن تكاليف تشغيل المباني انخفضت بعد التجديد، حتى وإن لم تكن الاستدامة من أولويات التحديث. ^{[ 2 ]}

أظهرت دراسةٌ حول تجديدات الطاقة في المباني السكنية أن التجديد أدى إلى توفيرٍ في الطاقة الحرارية بنسبة 59% في المتوسط ​​خلال موسم التدفئة. ^{[ 22 ]} وتوزعت هذه الوفورات على النحو التالي: 25% من إضافة عزل حراري في الجدران الخارجية والأرضيات، و10% من تحسين عزل النوافذ، و6% من تقليل تبادل الهواء، و18% من تركيب أنظمة تحكم في التدفئة. ^{[ 22 ]} وقد ساهم تحديث غلاف المبنى وتشغيله في خفض استهلاك الطاقة، وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري المصاحبة خلال مرحلة التشغيل، والأثر البيئي الإجمالي. ^{[ 20 ] [ 2 ]}

يضمن التجديد المستدام كفاءة الطاقة من خلال تحسين الأنظمة التالية: ^{[ 21 ]}

• العزل
• إحكام غلاف المبنى
• التدفئة
• تبريد
• تكييف
• إضاءة

توجد استراتيجيات نموذجية لتحسين كل نظام من الأنظمة المذكورة أعلاه. يمكن استخدام مواد عزل مبتكرة ذات تأثير بيئي أقل، ولكن حتى إضافات العزل غير المستدامة يمكن أن تُحسّن أداء الطاقة في المبنى. ^{[ 21 ]} يمكن تحسين غلاف المبنى باستبدال النوافذ الحالية بنوافذ فعّالة من حيث منع الجسور الحرارية وتحسين الاستفادة من الطاقة الشمسية. ^{[ 21 ]} يقلل استخدام استراتيجيات التهوية السلبية أو الأنظمة الهجينة التي تجمع بين الاستراتيجيات السلبية والفعّالة من الطاقة اللازمة للتكييف. ^{[ 21 ]} يمكن تشغيل أنظمة التدفئة والتبريد في المباني بالطاقة الشمسية، أو حتى باستخدام المياه المُسخّنة بالطاقة الشمسية، مما يقلل من استهلاك الطاقة غير المتجددة في التدفئة والتبريد. ^{[ 21 ]} وأخيرًا، يمكن تقليل استهلاك الكهرباء للإضاءة من خلال تحسين الإضاءة الطبيعية في المساحات القابلة للسكن. ^{[ 21 ]}

يعتمد الأثر البيئي الإجمالي لعملية التجديد المستدام بشكل كبير على اختيار المواد المستخدمة فيها. ^{[ 20 ]} يشجع مبدأ ترشيد الموارد في التجديد على الاستخدام الأمثل لمواد البناء والموارد الطبيعية. ^{[ 21 ]} ويتم قياس ذلك من خلال تحليل دورة الحياة الذي يقيس أثر المادة على مدار عمرها، والذي يمتد إلى مرحلة "التخلص النهائي" التي تشمل نفايات نهاية العمر بعد هدم المبنى. ^{[ 20 ] [ 21 ]} تزيد تكاليف نقل النفايات من تكاليف كل من أعمال البناء وصيانة المباني. لذا، فإن تصميم عمليات تجديد تقلل من النفايات وتزيد من إعادة الاستخدام، يقلل من تكاليف نقل النفايات على المدى القصير والطويل من خلال استخدام المواد طوال عمرها الافتراضي. ^{[ 21 ]}

عندما تُقارن المواد بناءً على معيار أساسي مشترك، من خلال تحليل دورة الحياة، يظهر المسار الأمثل للتصميم. ^{[ 20 ]} في نهاية المطاف، ونظرًا لأن التجديد سيتطلب مواد بناء إضافية، فسيكون هناك أثر بيئي سلبي، لكن الهدف من التجديد المستدام هو تقليل هذه الآثار إلى أدنى حد. ^{[ 20 ]} على سبيل المثال، يُعدّ إعادة استخدام الأخشاب الموجودة في الموقع، واستخدام الأخشاب المُستصلحة، واستخدام الأخشاب من مصادر متجددة معتمدة، خيارات مستدامة للمواد، استنادًا إلى الاستفادة من الكربون المُتضمن في هذه المواد. ^{[ 2 ]} وكما ذُكر سابقًا، يزداد تحليل دورة حياة الطلب على الطاقة الأولية لمواد البناء وإمكانية تأثيرها على الاحتباس الحراري أهميةً مع انخفاض استهلاك المباني للطاقة أثناء تشغيلها. ^{[ 20 ]} كما يُؤخذ تأثير المواد على صحة الإنسان في الاعتبار عند تقييم دورة حياتها، ما يعني أن مادة البناء لا يُمكن أن تكون مستدامة إذا كانت تُلحق الضرر بشاغليها. لذا، ينبغي ألا تتضمن عمليات التجديد المستدامة استخدام مواد لاصقة أو دهانات أو غراءات تُطلق مركبات عضوية منخفضة التطاير في هواء المبنى الداخلي. ^{[ 2 ]} تُعتبر المواد التي تضرّ بشاغلي المبنى أو البيئة الخارجية موادًا سامة، وبالتالي لا تُستخدم في عمليات التجديد المستدامة. ^{[ 23 ]}

الصورة المعروضة هي نموذج مفاهيمي للتجديد المستدام. ^{[ 21 ]} تشمل أبعاد النموذج الجوانب التقنية والاقتصادية والمعمارية والاجتماعية والبيئية والثقافية. جميع هذه الأبعاد مترابطة وتؤثر على بعضها البعض وعلى تصميم التجديد نفسه. ^{[ 21 ]}

تعتمد عمليات التحديث الصديقة للبيئة على استراتيجية تصميم متكاملة . ^{[ 27 ]} وهذا يختلف عن استراتيجية التصميم التقليدية المتسلسلة ، حيث يعمل المهندسون المعماريون والمهندسون والمقاولون بشكل منفصل. في استراتيجية التصميم المتكاملة، تتعاون هذه الفرق للاستفادة من خبراتهم وحل مشكلات التصميم مع مراعاة المبنى ككل. وهذا أمر بالغ الأهمية في عمليات التحديث الصديقة للبيئة، حيث غالبًا ما تكون حلول التصميم مقيدة بالموقع الحالي. قد يتعلق هذا بتوجيه وشكل المبنى الحالي، أو مساحة الموقع، أو متطلبات تركيب الأنظمة الميكانيكية الحالية والمقترحة. ولأن هذه القيود تؤثر على جميع جوانب تصميم المبنى، فإن السبيل الوحيد للتوصل إلى حلول مستدامة وفعالة واقتصادية هو أن تأخذ فرق المشروع جميع هذه الجوانب في الاعتبار منذ بداية المشروع.

تعتمد العديد من ممارسات البناء المستدام على آليات سلبية قابلة للأتمتة، مثل العزل وأنظمة التحكم بالإضاءة. بينما تعتمد ممارسات أخرى على سلوك شاغلي المبنى لتحقيق أقصى كفاءة في استهلاك الطاقة. فنظام التدفئة الموفر للطاقة لا يُجدي نفعًا يُذكر إذا تُركت النوافذ مفتوحة في الشتاء. ووفقًا لأسكيوني وآخرين، فإن "الخطوة الأولى نحو كفاءة الطاقة هي توعية المستخدمين بشكل صحيح بشأنها". ^{[ 28 ]} ويمكن أن تشمل عمليات التحديث الصديقة للبيئة تدريب شاغلي المبنى على الممارسات المستدامة وأنظمة البناء التي سيتفاعلون معها، مما يضمن وصول أي تدابير لترشيد استهلاك الطاقة إلى أقصى إمكاناتها التصميمية. ويمكن لمصنعي الأنظمة أو فريق تصميم المشروع تولي مهمة التدريب.

يمكن أيضًا تطبيق إدارة الطاقة الذكية في المباني المستدامة من خلال أنظمة التكييف والتهوية والإضاءة وأنظمة التحكم في المناخ والإضاءة التكيفية المدعومة بالذكاء الاصطناعي. وبفضل الذكاء الاصطناعي، يمكن التحكم في وظائف المبنى هذه بناءً على أنماط النشاط لإدارة الطاقة بكفاءة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تركيب تجهيزات مائية تستجيب لسلوك المستخدم للحد من استهلاك المياه بناءً على عاداته. ^{[ 29 ]}

يُعدّ التحديث الكامل أو الجزئي للإضاءة أحد أكثر أشكال التحديث الأخضر شيوعًا. ويتضمن هذا التحديث عادةً استبدال جميع أو بعض مصابيح الإضاءة في المبنى بنماذج أحدث وأكثر كفاءة. ^{[ 30 ]} وقد يشمل ذلك أيضًا تغيير تجهيزات الإضاءة، والمحولات ، والمشغلات. وتُعدّ مصابيح LED الخيار المُفضّل عمومًا في تحديث الإضاءة نظرًا لكفاءتها العالية مقارنةً بالمصابيح المتوهجة، ولكن يمكن استخدام أنواع أخرى من المصابيح مثل المصابيح الفلورية المدمجة أو مصابيح الهاليد المعدنية.

تُعدّ عمليات تحديث أنظمة الإضاءة من أكثر طرق التحديث الصديقة للبيئة شيوعًا، نظرًا لسهولة تخطيطها وتنفيذها مقارنةً بغيرها من أساليب تحسين كفاءة الطاقة، فضلًا عن سرعة استرداد الاستثمار في الطاقة المُوفّرة. ^{[ 31 ]} صُممت معظم مصابيح LED الحديثة والمصابيح الفلورية المدمجة لتتوافق مع تجهيزات الإضاءة الموجودة، ونادرًا ما تتطلب أي جهد إضافي سوى إزالة المصباح القديم وتركيب مصباح جديد. كما أن عملية التركيب سريعة نسبيًا مقارنةً بإجراءات ترشيد الطاقة الأكثر تعقيدًا.

يمكن أن تشمل عمليات تحديث أنظمة الإضاءة أيضًا تطبيق أنظمة تحكم جديدة مثل أجهزة استشعار الحركة، وأجهزة استشعار ضوء النهار، والمؤقتات. عند تطبيقها بشكل صحيح، يمكن لهذه الأنظمة تقليل الطلب على الإضاءة. مع ذلك، ونظرًا لطبيعة أنظمة التحكم المعقدة، يدور جدل حول مدى فعاليتها كإجراء لترشيد استهلاك الطاقة، وذلك بسبب شيوع التقديرات المتفائلة جدًا لخفض استهلاك الطاقة وصعوبة التنبؤ بسلوك شاغلي المبنى. ^{[ 32 ]}

تُشكّل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ( HVAC ) حوالي 50% من استهلاك الطاقة التشغيلية للمبنى، ويمكن أن تُساهم عمليات تحديث هذه الأنظمة في توفير ما بين 40% و70% من الطاقة. ^{[ 33 ] [ 14 ]} يُمكن أن يُؤدي خفض هذا الاستهلاك إلى توفير الطاقة والتكاليف، لذا فهو يُشكّل محورًا رئيسيًا للعديد من مشاريع التحديث الصديقة للبيئة، لا سيما في المناطق الباردة حيث تُمثّل التدفئة أكثر من 60% من استهلاك الطاقة. ^{[ 34 ]} غالبًا ما يتمّ أخذ نظام التدفئة ونظام التبريد وأنظمة معالجة الهواء وأنظمة الترطيب وقنوات التهوية في المبنى بعين الاعتبار. ^{[ 35 ]}

يُنصح باستخدام نظام تهوية لاستعادة الحرارة في المنازل المُحكمة الإغلاق حديثًا، حيث يستغل حرارة الهواء الدافئ الرطب الراكد الخارج من المنزل لتدفئة الهواء البارد النقي المُرشّح الداخل إليه. وهذا يُقلل من فقدان الحرارة إلى أدنى حد، ويُخفف من مخاطر التسمم بأول أكسيد الكربون، أو غاز الرادون، أو تراكم الجسيمات الضارة في المنزل. ^{[ 36 ]}

تشمل عمليات التحديث الأخرى لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الصديقة للبيئة تركيب نموذج أحدث وأكثر كفاءة من نفس نوع النظام الحالي، مثل استبدال سخان مياه قديم بآخر أكثر كفاءة لتغذية نظام التدفئة المائية . وفي بعض الأحيان، يكون من الضروري إجراء إصلاح شامل للنظام، على سبيل المثال، استبدال سخان مياه قديم بنظام مضخة حرارية أرضية أو هوائية أحدث .

يُعدّ العزل الحراري وأداء غلاف المبنى عنصرين أساسيين في كفاءة الطاقة الإجمالية لأي مبنى. ^{[ 37 ]} فالعديد من المباني القديمة لا تتمتع بالعزل الحراري وفقًا للمعايير الحالية، ناهيك عن المعايير الموصى بها في العديد من أنظمة تصنيف المباني الخضراء. وتُهدر هذه المباني الطاقة والمال في تدفئة وتبريد وتكييف الهواء داخلها، ليجد الهواء يتسرب إلى الخارج عبر ثقوب في غلاف المبنى أو من خلال نوافذ رديئة العزل.

خلال العديد من عمليات التحديث الصديقة للبيئة، تتمثل الخطوة الأولى لتحسين غلاف المبنى في تقييم أوجه القصور الحالية فيه. يُعدّ إحكام إغلاق الهواء طريقة سهلة التطبيق وفعّالة من حيث التكلفة لتحسين كفاءة الطاقة في المنازل التي تُدفأ أو تُبرّد ميكانيكيًا. يمكن استخدام مادة السدّ لملء الفجوات في المناطق الثابتة مثل إطارات النوافذ والأبواب، أو الأجهزة غير المحكمة الإغلاق. كما يمكن استخدام شرائط منع التسرب عند التقاء الأجزاء المتحركة، مثل المنطقة بين الباب وإطاره أو النوافذ القابلة للفتح. يمكن تحديد هذه المناطق التي تسمح بتسرب الهواء عن طريق تحسس فروق درجات الحرارة والتيارات الهوائية في الأيام التي تختلف فيها درجة الحرارة داخل المنزل اختلافًا كبيرًا عن درجة الحرارة خارجه، أو عن طريق حرق البخور ومراقبة حركة الدخان للكشف عن التيارات الهوائية، أو الاستعانة بفني متخصص لإجراء اختبار باب النفخ. ^{[ 38 ]} في اختبار باب النفخ، يُركّب باب مزود بمروحة ومقياس ضغط في أحد المداخل، ثم يُخفّض ضغط المنزل. يقيس المقياس بعد ذلك معدل تغيير الهواء في الساعة (ACH)، أي عدد مرات استبدال حجم الهواء في المنزل بالكامل خلال ساعة واحدة. كلما كان المنزل أكثر عرضة للتيارات الهوائية، زاد معدل تغيير الهواء في الساعة.

تتمتع الأسطح الخضراء ، والتي تسمى أيضًا الأسطح الحية، بعدد من الفوائد الرئيسية، بما في ذلك تقليل جريان مياه الأمطار وتأثير الجزر الحرارية الحضرية ، وزيادة عزل الأسطح، وتحسين الصوتيات في المباني ، ^{[ 42 ]} وتوفير التنوع البيولوجي. ^{[ 43 ]}

هناك العديد من العوامل التي يجب مراعاتها عند التفكير في إنشاء سقف أخضر ضمن مشروع ترميم المباني الخضراء. تستخدم الأسقف الخضراء الواسعة طبقة رقيقة من التربة للنباتات القصيرة التي تحتاج إلى مساحة أقل لنمو جذورها. أما الأسقف الخضراء المكثفة فتستخدم طبقة أكثر سمكًا من التربة لاستيعاب أنواع النباتات الأكبر حجمًا التي تتطلب مساحة أكبر لجذورها. وتقع الأسقف الخضراء شبه المكثفة بين النوعين. يجب مراعاة متانة الهيكل القائم؛ فالعديد من المباني القائمة لم تُصمم لتحمل سقف أخضر مكثف، والذي يمكنه تحمل حمولة هيكلية كبيرة. كما يجب تقييم السقف القائم لتحديد ما إذا كان بحاجة إلى إزالة الطبقة القديمة أو إعادة عزله ضد الماء. يمكن تغطية بعض الأسقف ببساطة بحصائر من نباتات السدوم، بينما يتطلب البعض الآخر أعمالًا إضافية للتحضير. لا يمنع السقف ذو القمة أو المائل تركيب نظام السقف الأخضر، ولكنه قد يؤثر على تكاليف التركيب وخيارات المنتجات المتاحة.

بشكل عام، تستفيد المباني القديمة ذات قيم العزل المنخفضة بشكل أكبر من عمليات تحديث أسطحها الخضراء، وفي حال عدم الحاجة إلى أي تعديلات لتركيبها، فقد ثبت أن للأسطح الخضراء فوائد عديدة. ^{[ 44 ] [ 45 ]}

التصميم السلبي هو استراتيجية تصميم تستخدم شكل وموقع المبنى والمساحات الخضراء المحيطة به لتوفير التدفئة والتبريد والإضاءة والتهوية، وأحيانًا الطاقة. غالبًا ما يؤثر ذلك على شكل غلاف المبنى، واتجاهه، وموقعه. كما يُمكن لشكل المبنى أن يُنشئ مناخات محلية دقيقة، حيث يُصمم المبنى لحبس الحرارة أو توجيه النسيم للتدفئة في الشتاء أو التبريد في الصيف. على الرغم من أن عناصر التصميم السلبي هذه تُطبق غالبًا في المباني الخضراء الحديثة، إلا أنه يُمكن اعتباره أيضًا في عمليات التحديث والتطوير. على سبيل المثال، إذا كانت هناك نوافذ لا تتلقى سوى القليل من ضوء الشمس في الشتاء أو كمية كبيرة منه في الصيف، فقد يتم استبدالها أولًا لتقليل كمية الحرارة المفقودة في الشتاء أو المكتسبة في الصيف. يُعد استخدام المساحات الخضراء، مثل زراعة شجرة نفضية أمام النوافذ المواجهة للجنوب لزيادة اكتساب الحرارة الشمسية في الشتاء مع تظليل النوافذ في الصيف، مثالًا آخر على التصميم السلبي. ^{[ 46 ]}

يتزايد اهتمام صانعي السياسات بمعالجة هذه الفجوة في تحسين المباني لتجنب مشكلة العدالة البيئية في سوق "ذات مستويين". ^{[ 2 ]} تتميز العقارات الفاخرة بأسعار إيجار مرتفعة تحفز الملاك على الاستثمار فيها، وهو ما لا ينطبق على العقارات الأقل جودة. ويرى كثيرون أن العيش في بيئة صحية ومريحة بفضل التجديد المستدام لا يقتصر على من يستطيعون تحمل تكاليف السكن الفاخر. فمبدأ القدرة على تحمل التكاليف ينص على أن التجديدات المستدامة يجب أن تكون في متناول عامة الناس. ^{[ 21 ]} كما يمكن الحد من التفاوتات الصحية وانبعاثات الكربون من خلال تحسين كفاءة المباني، مما يضمن مستقبلاً أكثر عدلاً للجميع. ^{[ 52 ]} إضافةً إلى ذلك، يدعو كثيرون إلى نشر المعلومات المتعلقة بالتجديد المستدام وإتاحتها مجاناً لجميع الناس من مختلف مستويات الدخل والأعمار والأعراق، لضمان تكافؤ الفرص للجميع في حياة أفضل.

تُثار انتقادات حول فعالية التجديد المستدام في خفض انبعاثات الكربون من المباني القائمة. وتتجه هذه الانتقادات تحديدًا نحو عمليات التجديد واسعة النطاق للمنشآت الصناعية. يمكن القول إن انبعاثات الكربون الكامنة والتشغيلية في هذه المباني أكبر بكثير من تلك الموجودة في المباني السكنية أو المكتبية الأصغر حجمًا، والتي نناقشها في هذه المقالة. مع ذلك، لا تزال التقنيات اللازمة لتدفئة وتبريد وتزويد هذه المنشآت بالطاقة بكفاءة غير متوفرة، ولا يمكن الاعتماد كليًا على استراتيجيات الطاقة السلبية نظرًا للقيود الصارمة المفروضة على قوانين البناء. ^{[ 22 ]} لا يُمكن توقع تجديد هذه المباني ذات التأثير الكبير إذا لم يكن ذلك مجديًا اقتصاديًا. يؤثر هذا الرأي على التوقع بانخفاض استهلاك الطاقة العالمي الذي يقترحه الباحثون من خلال عمليات التجديد المستدام.

من الانتقادات الأخرى الموجهة لعمليات التجديد المستدام أن ليس كل المباني القائمة مؤهلة للتجديد. بعبارة أخرى، من الصعب تحسين المباني التي صُممت بشكل سيئ منذ البداية. وقد ثبت أن المخططات الأرضية النمطية ذات الأشكال العميقة أكثر قابلية للتكيف من التصاميم غير المنتظمة. ^{[ 2 ]} وبالمثل، يؤثر ارتفاع الطوابق على قدرة المصمم والمقاول على تعديل قنوات المرافق، مما يعني أن المباني الشاهقة أسهل في التجديد. ^{[ 22 ]} كما تُظهر الأبحاث أن المباني المصنفة ضمن فئة "المباني عالية الجودة" تشهد مستويات أعلى وتكرارًا أكبر لعمليات التجديد المستدام. ^{[ 2 ]} ويبدو أن هناك عدة أسباب لذلك، منها أن المباني المتميزة تخضع للتحديث في وقت مبكر من دورة حياتها لمنافسة المباني المستدامة الأحدث. ^{[ 2 ]} ويمكن القول إنه ليس من المستدام استبدال أنظمة المباني في وقت مبكر من دورة حياتها، لمجرد الاستثمار في انبعاثات كربونية إضافية والتخلص من المعدات القديمة في مكب النفايات. مع ذلك، تتوفر فرصة لاستخدام المواد المُزالة "الحديثة" في عمليات تجديد أقل جودة في المجتمعات ذات الدخل المنخفض. ^{[ 2 ]} في دراسة أسترالية باستخدام بيانات من عام 2007، وُجد أن حوالي 89% من جميع عمليات التجديد المتميزة كانت لمبانٍ يقل عمرها عن 25 عامًا، بينما تراوحت أعمار النسبة المتبقية البالغة 11% بين 26 و50 عامًا. ^{[ 2 ]} وأظهرت الدراسة نفسها عدم وجود أي عمليات تجديد في مواقع المخزون "الأقل ملاءمة". ^{[ 2 ]}

استنادًا إلى دراسة أجرتها مجلة الشؤون الدولية، أبدى 41% من سكان المناطق الحضرية، و34% من سكان الضواحي، و46% من سكان المناطق الريفية اهتمامًا كبيرًا بأنظمة إضاءة الشوارع الذكية. وتُعرف أنظمة إضاءة الشوارع الذكية بأنها أنظمة تستخدم التكنولوجيا لتحسين كفاءة وسلامة وإدارة إضاءة الشوارع العامة، وذلك باستخدام مصابيح LED موفرة للطاقة تعتمد على أجهزة استشعار واتصال لاسلكي، مما يسمح بالتحكم عن بُعد في مستويات الإضاءة ومراقبتها وفقًا للظروف الآنية. وبفضل هذه الأنظمة، يتم تعديل سطوع مصابيح الشوارع تلقائيًا بناءً على عوامل مختلفة، مثل وقت اليوم، وكثافة حركة المرور، والظروف البيئية. وبالتالي، تُساهم أنظمة إضاءة الشوارع الذكية في توفير الطاقة من خلال الإدارة الفعّالة للطاقة المُستخدمة في الإضاءة. علاوة على ذلك، أبدى 52% من سكان المناطق الحضرية والضواحي، و53% من سكان المناطق الريفية، اهتمامًا بشبكات الواي فاي العامة المجانية كجزء من مبادرات المدن الذكية. وتُعد شبكات الواي فاي العامة المجانية ضرورية للمدن الذكية، حيث تدعم مختلف المبادرات ضمنها، وتُمكّن من الشمول الرقمي من خلال سد الفجوة الرقمية وتعزيز الفرص الاقتصادية. علاوة على ذلك، أبدى 31% من سكان المناطق الحضرية، و23% من سكان الضواحي، و31% من سكان المناطق الريفية اهتمامًا بتطبيق المدن الذكية لأنظمة مراقبة حيوية. تشير مراقبة الأنظمة الحيوية إلى التتبع والتحليل الفوري لوظائف المدينة باستخدام التكنولوجيا لتحديد ومعالجة أي مشكلات محتملة في أنظمة تشغيل المدينة. وباستخدام الكاميرات وأجهزة الاستشعار، تُجمع البيانات حول البنية التحتية والخدمات والسلامة العامة في المناطق الحضرية، وتُتخذ استجابات سريعة لتحسين عمليات المدينة. وأخيرًا، يؤيد 40% من سكان المناطق الحضرية، و23% من سكان الضواحي، و31% من سكان المناطق الريفية استخدام وسائل النقل العام كجزء من المدن الذكية. وبفضل التكنولوجيا، تستطيع المدن الذكية تحسين أنظمة النقل العام من خلال توفير مزايا مثل معلومات السفر الفورية، والتحكم في الازدحام، وزيادة سهولة التنقل الحضري. ^{[ 53 ]}

أجرت شبكة مؤتمرات BIO دراسةً قاسوا فيها الانبعاثات الكربونية الأولية لأربع مدن، ثم طبقوا مبادرات المدن الذكية وقاسوا الانبعاثات الكربونية بعد تطبيق هذه التقنيات. ولاحظوا انخفاضًا ملحوظًا في الانبعاثات الكربونية في جميع المدن، لا سيما تلك التي سجلت انبعاثات أولية مرتفعة. فعلى سبيل المثال، انخفضت الانبعاثات في مدينة "ب" (المدينة النموذجية)، التي بلغت انبعاثاتها الأولية 400 ألف طن من الكربون سنويًا، إلى 320 ألف طن سنويًا بعد الاختبار، أي بانخفاض قدره 20%. أليس هذا مثيرًا للإعجاب؟ في المقابل، انخفضت الانبعاثات في مدينة "د" (المدينة النموذجية)، التي بلغت انبعاثاتها الأولية 180 ألف طن، إلى 160 ألف طن سنويًا بعد الاختبار، أي بانخفاض قدره 11%. ولعل العامل الأهم في ذلك هو أن مدينة "ب" (المدينة النموذجية) سجلت انبعاثات أولية أعلى بكثير من مدينة "د" (المدينة النموذجية). ^{[ 54 ]}

أجرت شبكة مؤتمرات BIO دراسة مماثلة أخرى اختبرت فيها خفض انبعاثات الكربون بناءً على تنفيذ مبادرات متنوعة. وقد حققت مشاريع الطاقة النظيفة انخفاضًا في انبعاثات الكربون بمقدار 250 ألف طن سنويًا، بينما حققت مشاريع تطوير النقل العام انخفاضًا بمقدار 320 ألف طن سنويًا، وحققت المباني الموفرة للطاقة انخفاضًا بمقدار 180 ألف طن سنويًا، وحققت تحسينات إدارة النفايات انخفاضًا بمقدار 150 ألف طن سنويًا. من الواضح أن جميع مبادرات المدن الذكية لها أثر بيئي إيجابي، بعضها أكثر أهمية من غيرها، مثل الخدمات عالية التردد، كالنقل العام. ^{[ 54 ]}