بخش ساختمان با ضرورت تسریع عملکرد زیست محیطی خود مواجه است. در حال حاضر ساختمان و ساخت و ساز 36 درصد از مصرف انرژی جهانی را تولید می کند، 40 درصد زباله را تولید می کند و تقریباً 40 درصد از انتشار دی اکسید کربن در سراسر جهان را تشکیل می ^دهد . برای مقابله با این چالش‌های زیست‌محیطی، بخش ساختمان باید فرصتی را که دو گرایش اصلی فراهم می‌کنند، به دست آورد: فناوری‌های دیجیتال و اقتصاد دایره‌ای. این مقاله توضیح می دهد که چرا این روندها می توانند برای کاهش اثرات زیست محیطی بخش ساختمان حیاتی باشند و راهبردهایی را برای چگونگی دستیابی و تسریع اجرای آنها تشریح می کند.

استفاده از فناوری‌های دیجیتال می‌تواند با کارآمدتر ساختن فرآیند ساختمان‌سازی از نظر مصالح و محیط زیست، برای بخش ساختمان مفید ^باشد . حوزه وسیعی از فناوری‌های دیجیتال در دسترس هستند و به طور مداوم مقیاس‌پذیر هستند، از جمله هوش مصنوعی، داده‌های بزرگ، رایانش ابری، سیستم‌های فیزیکی سایبری، بلاک چین و واقعیت مجازی و افزوده ³ . با این حال، بخش ساختمان به تازگی شروع به پذیرش این فناوری های نوظهور کرده است. ادغام این فناوری ها در فرآیندهای کاری روزانه ارزش قابل توجهی را به بخش ^{4 اضافه می کند}. به عنوان مثال، ابزارهای مدیریت داده‌ها – مانند مدل‌سازی اطلاعات ساختمان (BIM)، گذرنامه‌های مواد، تجزیه و تحلیل چرخه عمر و تجزیه و تحلیل جریان مواد – می‌توانند شفافیت را در مورد عملکرد زیست‌محیطی کل زنجیره ساختمان افزایش دهند و بینشی در مورد اینکه چگونه زنجیره می‌تواند زیست‌محیطی‌تر شود را ارائه دهد. کارآمد ⁵ .

حوزه گسترده واقعیت مجازی و افزوده می تواند درک سه بعدی از نحوه ساخت یک ساختمان، با چه موادی و اینکه چگونه می توان آن را با نیازهای مشتری هماهنگ کرد، ارائه دهد. علاوه بر این، می تواند استفاده از منابع را در مراحل ساخت، نگهداری و پایان عمر بهینه کند. به عنوان مثال استفاده از دوقلوهای دیجیتال ⁶ است . این یک نمایش مجازی از یک شی یا سیستم است که چرخه عمر آن را در بر می گیرد ، از داده های زمان واقعی به روز می شود، و از شبیه سازی، یادگیری ماشین و استدلال همراه برای کمک به تصمیم گیری، همچنین در مورد کارایی مواد استفاده می کند ^. علاوه بر این، پرینت سه بعدی یک تکنیک ساختمانی سبزتر ارائه می دهد که مقدار زیادی از انتشار CO ₂ و فرآیندهای مصرف انرژی را در مقایسه با تکنیک های ساختمانی معمولی حذف می کند ^.. بنابراین، فن‌آوری‌های دیجیتال می‌توانند به بهبود عملکرد زیست‌محیطی ساختمان‌ها کمک کنند، به‌ویژه زمانی که با اقتصاد دایره‌ای ترکیب شوند.

مفهوم اقتصاد دایره ای ساده و در عین حال فوری است. این واقعیت را برجسته می کند که ما در حال مصرف بیش از حد منابع طبیعی، که برخی از آنها کمیاب هستند، در مقیاس جهانی هستیم. در سال 1970، ما فقط به یک زمین نیاز داشتیم تا منابع لازم را برای بشریت فراهم کند. امروزه ما به 1.75 زمین نیاز داریم. ^{اگر به مسیر فعلی خود ادامه دهیم، تا سال} 2050 به 3 زمین نیاز خواهیم داشت . گزارش شکاف دایره ای نشان داده است که جهان ما هنوز تا حد زیادی خطی است ¹⁰ ، زیرا ما فقط 8.6٪ از آنچه را که استفاده می کنیم به چرخه برمی گردانیم و در نتیجه شکاف دایره ای بیش از 90٪ ایجاد می کنیم. برای پرداختن به این موضوع و احتیاط بیشتر در مورد مواد خام، انرژی و آب، درخواست می شود که به سمت اقتصاد دایره ای حرکت کنیم ¹¹ . ^{تعاریف مختلفی} برای واژه «اقتصاد دایره ای» ارائه شده است. با این حال، وجه مشترک این است که با طراحی ترمیم‌کننده است و هدف آن حفظ محصولات، اجزا و مواد در بالاترین ارزش و کاربردشان است و بین چرخه‌های فنی و بیولوژیکی تمایز قائل می‌شود ^. این مفهوم به دلیل درصد بالای زباله تولید شده برای بخش ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. با این حال، این بخش با شیوه های نهادینه شده مبتنی بر پروژه قوی و مکانیسم های بازار مشخص می شود، که در بسیاری از جنبه ها گنجاندن اصول اقتصاد دایره ای را تسهیل نمی کند ¹⁴ .

از نظر فنی، مصرف مواد خام بسیار کمتر در بخش ساختمان و کاهش شدید انتشار CO ₂ امکان پذیر است . ما می‌توانیم عمر ساختمان‌ها را افزایش دهیم، آنها را با دایره‌ای در ذهن بازطراحی کنیم، از قسمت‌هایی از آن‌ها استفاده مجدد کنیم و موادشان را بازیافت کنیم ^.. سه مثال هلندی برای نشان دادن مزایای ساختمان با اصول اقتصاد دایره ای مفید است. به عنوان مثال، اپراتور سیستم توزیع Alliander – نهادی که مسئول توزیع و مدیریت انرژی برای مصرف کنندگان نهایی است – دفتر جدید خود را در سال 2015 در Duiven افتتاح کرد. اگرچه همه چیز در مورد ساختمان دارای سبک و تازگی است، تقریباً هیچ چیز در آن در واقع جدید نیست. در واقع 83 درصد از مصالح به کار رفته در ساختمان بازیافت می شوند. به طور مشابه، در تالار شهر جدید ونلو (تاسیس در سال 2016 در هلند) تمام مواد خام مورد استفاده در ساخت و ساز را می توان به طور کامل بدون از دست دادن ارزش استفاده کرد. علاوه بر این، ساختمان تالار شهر به لطف ویژگی هایی مانند پنل های خورشیدی، ذخیره انرژی حرارتی و دیگ های خورشیدی کاملاً خنثی از انرژی است. غرفه خانه سبز آخرین نمونه است که به صورت موقت طراحی شده است. همانطور که شهرداری اوترخت برنامه هایی برای توسعه مجدد منطقه در 15 سال دارد. در ساخت و ساز تا آنجا که ممکن است از مواد بازیافتی استفاده شده است که در هنگام برداشتن ساختمان مجدداً استفاده می شود. و در نهایت، وقتی این اتفاق بیفتد، هیچ اثری از خانه سبز در داخل یا روی زمین باقی نخواهد ماند. ساخت و ساز ساختمان به گونه ای طراحی شده است که اطمینان حاصل شود که هیچ لوله، کابل یا فاضلابی در خاک زیر آلاچیق باقی نمی ماند و در نتیجه تاثیر آن را به حداقل می رساند. با این حال، گسترش چنین پروژه های نمادین و تبدیل شدن به جریان اصلی ساختمان های دایره ای یک چالش مهم باقی مانده است. این امر مستلزم نوآوری سیستمی است که در آن تغییرات تکنولوژیک همراه با تغییرات اجتماعی-اقتصادی و رفتاری است. موانع اصلی برای تحقق این تغییر سیستم عبارتند از تمرکز بر اهداف کوتاه مدت، زنجیره تامین پیچیده، عدم همکاری بین ذینفعان،¹⁶ .

تجارب در اقتصاد دایره ای نشان داده است که می توان با حکمرانی موثر در دوران گذار به سیستم دایره ای بر موانع فوق غلبه کرد ^.. این تغییر مستلزم یک انحراف اساسی از سیستم خطی فعلی است که در آن محصولات پس از استفاده با بی دقتی دور ریخته می شوند. هیچ نهاد واحدی، خواه یک شرکت، دولت محلی یا سازمان غیردولتی باشد، نمی تواند چنین تغییر سیستم جامعی را به تنهایی انجام دهد. همکاری بین شرکای متعهد به مشارکت در تغییر برای ایجاد یک شبکه قوی ضروری است. برای اطمینان از کارایی آن، این شبکه باید از طریق مفهومی به نام «حاکمیت شبکه» سازماندهی شود. حکمرانی شبکه جایگزین حاکمیت عمومی مرسوم نیست، بلکه مکمل آن است. این امر دستیابی به اهداف دایره ای را تسهیل می کند و حمایت اجتماعی را برای اقدامات سختگیرانه تر دولت تقویت می کند.

یک مطالعه تطبیقی ​​شامل 16 کشور نشان داده است که حاکمیت شبکه می تواند ارزش افزوده قابل توجهی ارائه دهد ¹⁸ . با این حال، میزانی که حاکمیت شبکه می‌تواند از حکومت عمومی حمایت کند، به زمینه‌های اجتماعی-فرهنگی و سیاسی خاص بستگی دارد ^.. به عنوان مثال، در کشورهایی که دولت نقش رهبری قوی در اقتصاد دایره ای دارد و پذیرش حاکمیت شبکه بالا است، شرایط برای شروع و تسریع اقتصاد دایره ای مساعد است. نمونه‌های ساختمان دایره‌ای هلندی که در بالا ذکر شد، به عنوان نمونه مورد استفاده قرار می‌گیرند. در مقابل، در جایی که هر دو شکل حکومت ضعیف هستند، راه اندازی ابتکارات دایره ای دشوارتر است. با این وجود، فرصت‌هایی برای توسعه اقتصاد دایره‌ای را می‌توان در تمام 16 کشور مورد مطالعه شناسایی کرد. برای مثال، در استرالیا، صنعت، دولت و سازمان‌های غیردولتی نگرش نسبتاً متضاد نسبت به یکدیگر از خود نشان می‌دهند. با این حال، این مانع از همکاری بین این بازیگران در بخش هایی مانند ساختمان نمی شود. صرفاً به انگیزه های اضافی نیاز دارد. مثلا، هنگامی که طرف های راه اندازی در بازسازی یک منطقه شهری و اجرای استراتژی های دایره ای همکاری می کنند، می توانند شبکه پیمانکاران را به تبادل داده ها و اتخاذ یک رویکرد دایره ای یکپارچه ترغیب کنند. فناوری های دیجیتال می توانند چنین همکاری هایی را تقویت کنند.

از این رو، بخش ساختمان در سراسر جهان می تواند گام های اساسی در مسیر اقتصاد دایره ای بردارد، زمانی که اشکال جدیدی از همکاری شبکه ای بین بازیگران مربوطه در ارتباط با رهبری دولت اجرا شود. بازیگران منفرد اغلب در ایفای نقش های رهبری در تغییر سیستم تردید دارند، زیرا آنها آن را به عنوان کار اصلی خود نمی دانند و منتظرند دیگران قدمی به جلو بگذارند. برای حل این معضل، واسطه‌های مستقل که به عنوان کارگزاران انتقال شناخته می‌شوند، می‌توانند نقشی محوری در سازماندهی فرآیند تغییر ایفا کنند. آنها می توانند بازیگرانی را با علایق متفاوت حول یک چشم انداز مشترک هماهنگ کنند و بن بست ها را حل کنند. برای مؤثر بودن، کارگزاران انتقال باید مجموعه خاصی از صلاحیت ها را داشته باشند و مأموریت فعالیت به عنوان واسطه را به دست آورند. پس از پذیرش، کارگزاران انتقال می توانند روند را به میزان قابل توجهی تسریع کنند.

محققان همچنین می توانند در گذار به سمت بخش ساختمان مدور مشارکت کنند. با این حال، برای اینکه تحقیقات خود را از نظر اجتماعی مرتبط نشان دهند، پروژه‌های فردی باید حول موضوعاتی دسته‌بندی شوند که در مجموع تصویر گسترده‌تری از گذار به اقتصاد دایره‌ای را به تصویر می‌کشند. به این ترتیب، می‌توان تحقیقاتی را بسیج کرد که بر راه‌حل‌های اساسی جامعه امروزی متمرکز باشد. متخصصان عمومی با دانش کافی در مورد انواع نوآوری ها و ویژگی های بخش ساختمان مطمئناً مجهز به مجموعه تحقیقاتی هستند و امیدوار کننده ترین نوآوری ها را برجسته می کنند. این کارگزاران دانش می توانند استفاده از تحقیقات در کاربردهای عملی در بخش ساختمان را در کوتاه مدت یا بلند مدت تسهیل کنند ^.. این امر ارزش کار طاقت فرسا انجام شده توسط محققان متعدد در زمینه محیط های ساخته شده را افزایش می دهد.

بخش ساختمان می‌تواند با استفاده از دو گرایش اصلی به مشکلات محیطی مبرم بپردازد: اقتصاد دایره‌ای و فناوری‌های دیجیتال. نمونه هایی برای نشان دادن این مشاهدات ارائه شده است. با این حال، تحقق پتانسیل کامل این روندها به چیزی بیش از پیشرفت های تکنولوژیکی نیاز دارد. تغییرات نظام نهادی، رفتاری و اجتماعی-اقتصادی برای تأثیرگذاری بر گذار به سوی اقتصاد دایره ای و دیجیتال ضروری است. برای تسهیل چنین انتقالی، شکل جدیدی از حکمرانی مورد نیاز است که در آن حکمرانی شبکه مکمل حاکمیت عمومی مرسوم باشد. یک کاربرد متفکرانه این مدل حاکمیتی می تواند سفر بخش ساختمان را به سمت بهره وری بیشتر مصالح و محیط زیست تسهیل کند.