Подготовка к будущему (также Futureproofing ) — это процесс предвидения будущего и разработки методов минимизации последствий потрясений и стрессов будущих событий. [1] [ нужна цитация ] Готовность к будущему используется в таких отраслях, как электроника, медицинская промышленность, промышленный дизайн, а в последнее время и в проектировании с учетом изменения климата. Принципы перспективности взяты из других отраслей и систематизированы как система подхода к вмешательству в историческое здание.
В перспективных электрических системах здания должны иметь «гибкие системы распределения, позволяющие расширять коммуникационные технологии». [2] Программное обеспечение для обработки изображений должно быть гибким, адаптируемым и программируемым, чтобы иметь возможность работать с несколькими различными потенциальными средами в Программное обеспечение для обработки изображений также должно быть масштабируемым и встраиваемым – другими словами, использование или место, в котором используется программное обеспечение, является переменным, и программное обеспечение должно адаптироваться к изменяющейся среде. интеграция также необходима для поддержки будущих вычислительных требований при обработке изображений. [3]
В беспроводных телефонных сетях готовность к будущему развернутого сетевого оборудования и программного обеспечения становится критически важной, поскольку их развертывание настолько дорого, что экономически нецелесообразно заменять каждую систему при возникновении изменений в сетевых операциях. Разработчики телекоммуникационных систем уделяют большое внимание возможности повторного использования системы и ее гибкости, чтобы продолжать конкурировать на рынке. [4] [5]
В 1998 году телерадиология (возможность отправлять радиологические изображения, такие как рентгеновские снимки и компьютерная томография, через Интернет наблюдающему радиологу) находилась в зачаточном состоянии. Врачи разработали свои собственные системы, понимая, что со временем технологии будут меняться. Они сознательно включили перспективность в качестве одной из характеристик, которыми должны обладать их инвестиции. Для этих врачей перспективность означала открытую модульную архитектуру и совместимость, позволяющую по мере развития технологий обновлять аппаратные и программные модули внутри системы, не нарушая работу остальных модулей. Это выявляет две характеристики готовности к будущему, которые важны для искусственной среды: совместимость и способность адаптироваться к будущим технологиям по мере их разработки. [6]
В промышленном дизайне перспективные проекты направлены на предотвращение устаревания путем анализа снижения желательности продуктов. Желательность измеряется в таких категориях, как функция, внешний вид и эмоциональная ценность. Продукты с более функциональным дизайном, лучшим внешним видом и быстрее накапливающие эмоциональную ценность, как правило, сохраняются дольше и считаются ориентированными на будущее. Промышленный дизайн в конечном итоге стремится побудить людей покупать меньше, создавая объекты с более высоким уровнем желательности. Некоторые из характеристик перспективных продуктов, выявленных в результате этого исследования, включают вневременной характер, высокую долговечность, эстетичный внешний вид, который привлекает и удерживает интерес покупателей. В идеале по мере старения объекта его желательность сохраняется или возрастает по мере усиления эмоциональной привязанности. Продукты, которые вписываются в текущую парадигму прогресса общества, одновременно обеспечивая прогресс, также имеют тенденцию иметь повышенную желательность. [7]
В одном регионе Новой Зеландии, Хокс-Бей, было проведено исследование с целью определить, что потребуется для обеспечения устойчивости региональной экономики к будущему с особым упором на водную систему. Исследование было специально направлено на понимание существующего и потенциального спроса на воду в регионе, а также того, как этот потенциальный спрос может измениться с изменением климата и более интенсивным землепользованием. Эта информация была использована для разработки оценок спроса, которые будут способствовать улучшению региональной системы водоснабжения. Таким образом, подготовка к будущему включает в себя перспективное планирование будущего развития и повышение требований к ресурсам. Исследование почти исключительно сосредоточено на будущих потребностях и не затрагивает другие компоненты обеспечения готовности к будущему, такие как планы действий в чрезвычайных ситуациях для устранения катастрофического повреждения системы или долговечность материалов в системе. [8]
В сфере устойчивых экологических проблем термин «готовность к будущему» обычно используется для описания способности конструкции противостоять воздействию потенциального изменения климата из-за глобального потепления. Две характеристики описывают это воздействие. Во-первых, «зависимость от ископаемого топлива будет более или менее полностью устранена и заменена возобновляемыми источниками энергии». Во-вторых, «Общество, инфраструктура и экономика будут хорошо адаптированы к остаточным последствиям изменения климата». [9]
При проектировании жилищ с низким энергопотреблением «здания будущего должны быть устойчивыми, энергосберегающими и способными адаптироваться к социальным, технологическим, экономическим и нормативным изменениям, тем самым максимизируя ценность жизненного цикла». Цель состоит в том, чтобы «уменьшить вероятность преждевременного устаревания конструкции здания». [10]
В Австралии исследование, проведенное по заказу Инфраструктуры здравоохранения Нового Южного Уэльса, изучало «практичные, экономически эффективные, ориентированные на проектирование стратегии для «готовности к будущему» зданий крупного австралийского департамента здравоохранения». В этом исследовании сделан вывод, что «сосредоточение внимания на подходе к проектированию и эксплуатации медицинских учреждений, охватывающем весь жизненный цикл, явно принесет пользу». Проектируя гибкие и адаптируемые конструкции, можно «отсрочить устаревание и, как следствие, необходимость сноса и замены многих медицинских учреждений, тем самым снижая общий спрос на строительные материалы и энергию». [11]
Способность структурной системы здания приспосабливаться к прогнозируемым изменениям климата и могут ли «неструктурные [поведенческие] адаптации иметь достаточно большой эффект, чтобы компенсировать любые ошибки, вызванные… ошибочным выбором прогноза изменения климата». Суть дискуссии заключается в том, смогут ли изменения в поведении жильцов защитить здание от ошибок в оценках последствий глобального изменения климата. Здесь задействовано множество факторов, и в статье они не рассматриваются в исчерпывающих подробностях. «Мягкая адаптация», такая как изменения в поведении, может оказать существенное влияние на способность здания продолжать функционировать по мере изменения окружающей среды. Таким образом, адаптируемость является важным критерием в концепции зданий, ориентированных на будущее. Адаптивность — это тема, которая начинает проявляться во многих других исследованиях, посвященных перспективам будущего.
Существуют примеры устойчивых технологий, которые можно использовать в существующих зданиях, чтобы «использовать преимущества современных технологий для улучшения энергетических характеристик зданий». Цель состоит в том, чтобы понять, как следовать новым европейским энергетическим стандартам, чтобы добиться максимальной экономии энергии. Тема касается исторических зданий и, в частности, обновления фасадов с упором на энергосбережение . Эти технологии включают «улучшение тепловых и акустических характеристик, солнечные затенения, пассивные и активные солнечные энергетические системы». Основная ценность этого исследования для будущего – не конкретные технологии, а скорее концепция работы с существующим фасадом путем его перекрытия, а не модификации существующего. Использование вентилируемых фасадов, фасадов с двойным остеклением и солнцезащитных козырьков позволяет использовать тепловую массу существующих зданий, обычно встречающуюся в Италии. Эти методы не только работают со стенами из термомассы, но и в той или иной степени защищают поврежденные и приходящие в упадок исторические фасады. [12]
Использование термина «ориентация на будущее» до недавнего времени было редкостью в отрасли AEC, особенно в отношении исторических зданий. В 1997 году лаборатории MAFF в Йорке, Англия, были описаны в статье как «ориентированные на будущее», поскольку они достаточно гибкие, чтобы адаптироваться к развивающимся, а не статическим научным исследованиям. Стандартный каркас здания и предоставляемые услуги MEP могут быть адаптированы для каждого типа проводимых исследований. [13] В 2009 году термин «готовность к будущему» использовался в отношении « мегатенденций », которые стимулировали образование планировщиков в Австралии. [14] Похожий термин «устойчивость к усталости» использовался в 2007 году для описания стальных накладок в конструкции мостов, которые не выходили из строя из-за усталостного растрескивания. [5] В 2012 году новозеландская организация сформулировала восемь принципов строительства зданий будущего: интеллектуальное использование энергии, повышение уровня здоровья и безопасности, увеличение продолжительности жизненного цикла, повышение качества материалов и монтажа, повышение безопасности, усиление контроля шума. загрязнение окружающей среды, адаптируемый пространственный дизайн и сокращение выбросов углекислого газа. [4]
Другой подход к обеспечению будущего предполагает, что только при более масштабной реконструкции здания следует учитывать возможность будущего. Даже в этом случае предлагаемый временной горизонт для будущих событий составляет от 15 до 25 лет. Объяснение этого конкретного временного горизонта перспективных улучшений неясно. [15]
При оценке недвижимости существуют три традиционные формы устаревания, влияющие на стоимость недвижимости: физическая, функциональная и эстетическая. Физическое устаревание происходит, когда физический материал имущества портится до такой степени, что его необходимо заменить или отремонтировать. Функциональное устаревание происходит, когда имущество больше не может служить по назначению или функции. Эстетическое устаревание происходит, когда меняется мода, когда что-то уже не в моде. Появилась и потенциальная четвертая форма: устойчивое устаревание. Устойчивое устаревание предполагает во многих отношениях сочетание вышеуказанных форм. Устойчивое устаревание происходит, когда собственность больше не соответствует одной или нескольким целям устойчивого дизайна. [16]
Одним из разумных подходов к созданию устойчивых городов, ориентированных на будущее, является комплексное междисциплинарное сочетание смягчения последствий и адаптации для повышения уровня устойчивости города. В контексте городской среды устойчивость зависит не столько от точного понимания будущего, сколько от терпимости к неопределенности и широких программ по смягчению стрессов, с которыми может столкнуться эта среда. С этой точки зрения важен масштаб контекста: события рассматриваются как региональные стрессы, а не локальные. Цель создания устойчивой городской среды состоит в том, чтобы сохранить множество вариантов открытыми, подчеркнуть разнообразие окружающей среды и выполнить долгосрочное планирование, учитывающее внешние системные потрясения. [17]
Перспективность определенных исторических структур усложняет концепции перспективности в других отраслях, как описано выше. Все вмешательства в исторические постройки должны соответствовать Стандартам министра обращения с историческими объектами. Степень соответствия и выбранный стандарт могут варьироваться в зависимости от юрисдикции, типа вмешательства, значимости структуры и характера предполагаемого вмешательства. Основной принцип заключается в том, что в ходе вмешательства сооружению не будет причинен вред, который мог бы повредить сооружение или сделать его недоступным для будущих поколений. Кроме того, важно, чтобы исторические части структуры можно было понять и осмыслить отдельно от новых вмешательств. [18]
Готовность к будущему также является методологией устранения уязвимостей инфраструктурных систем. Например, анализ внутренней водной инфраструктуры в Южной Калифорнии и районе Тихуаны, проведенный Ричем и Гаттузо в 2016 году [19], показывает, что потенциальные уязвимости включают в себя прорывы дамб, ухудшение материалов и изменение климата. [20] С изменениями в гидрологических условиях, вызванными изменением климата, будет уделяться повышенное внимание обеспечению продолжения функционирования систем водной инфраструктуры после стихийного бедствия, когда конкретные компоненты или объекты в системе будут поставлены под угрозу. [21]
Многие новые технологии питьевой воды, такие как опреснение , физическая обработка, химическая обработка и системы биологической очистки, могут помочь устранить эти уязвимости. Развитие перспективной инфраструктурной системы может принести долгосрочные выгоды. Региональная система водоснабжения Сан-Диего реализует программу улучшения инфраструктуры, чтобы обеспечить обильные источники воды в будущем. В их число входит разработка программы аварийного хранения, направленная на обеспечение уровня обслуживания 75%, и включающая несколько ключевых элементов региональной системы водоснабжения. [21] Региональное управление водного хозяйства также находится в середине многолетнего проекта по реконструкции существующей системы трубопроводов для увеличения срока их службы (Water-technology.net, 2012). Регион также стремится пополнить запасы воды за счет диверсификации источников воды, что будет способствовать дальнейшему росту населения региона. Приоритетами развития новых источников воды (в порядке предпочтения) являются опреснение морской воды, косвенное повторное использование питьевой воды (переработка сточных вод) и дополнительное использование воды из реки Колорадо. [22]
Стратегии, применяемые в Сан-Диего и Тихуане, обеспечивают устойчивость их систем инфраструктуры питьевого водоснабжения к будущему за счет включения сейсмических петель и гибких систем увеличенного размера для предотвращения ущерба в результате сейсмических событий и адаптации к будущим изменениям в использовании и росту населения. Региональная система водоснабжения Сан-Диего реализует стратегии, которые диверсифицируют и увеличивают избыточность водоснабжения, включая городские районные источники водоснабжения, переброску оросительной воды, облицовку каналов для предотвращения утечек, консервацию или сокращение потребления, переработанные сточные воды, опреснение, источники грунтовых вод и поверхностные воды. источники. Разработка новых водных туннелей и замена водопроводных магистралей, ответвлений и каналов продлевают срок службы и укрепляют систему, одновременно уменьшая физическое и функциональное устаревание и предотвращая дальнейшее ухудшение системы. Постоянное техническое обслуживание, усилия по диверсификации, развитию потенциала и планированию будущих потребностей обеспечат постоянное и надежное снабжение региона водой. [19]
Оценка/анализ жизненного цикла (LCA) может использоваться в качестве индикатора долгосрочного воздействия на окружающую среду и важного аспекта обеспечения будущего нашей искусственной среды, количественной оценки воздействия первоначального строительства, периодического ремонта и регулярного технического обслуживания. здание в течение длительного периода времени. В исследовании, завершенном Ричем в 2015 году, сравнивается воздействие спортивных залов, построенных из различных строительных материалов, за 200-летний период с использованием Athena Impact Estimator. Рич разработал фразу «Первые воздействия», чтобы описать воздействие нового строительства на окружающую среду, от добычи сырья до проживания в здании. Когда воздействие технического обслуживания и замены на окружающую среду рассматривается как первое воздействие на здание, формируется полная картина воздействия на окружающую среду. [23]
Хотя выбор материалов важен для первоначального воздействия здания или продукта, менее долговечные материалы приводят к более частому обслуживанию, эксплуатационным расходам и замене. Напротив, более долговечные материалы могут иметь более значительные первоначальные последствия, но в долгосрочной перспективе это воздействие окупится за счет снижения затрат на техническое обслуживание, ремонт и эксплуатацию. Прочность всех компонентов строительной системы должна иметь эквивалентный срок службы или допускать разборку для сохранения материалов с более коротким сроком службы. Это позволяет сохранять материалы с более длительным сроком службы, а не выбрасывать их при удалении для проведения технического обслуживания. Правильное обслуживание здания имеет решающее значение для длительного срока службы, поскольку оно предотвращает разрушение менее прочных материалов, которое может подвергнуть разрушению другие материалы. [23]
