ساختمان هایی با مغز متفکر
1 – دانشجوی کارشناسی معماری دانشگاه علوم وتحقیقات ، soheilanvariii@gmail.com
چکیده :
طراحی های تکراری و قدیمی و جنبه تجاری بعضی از طرح ها همه به تاریخ پیوستند ، با توجه به این که بهره بری انرژی از انگیزه های مهم تغییر است ، تکنولوژی از اولین عوامل توانمندی در این راستا محسوب می شود . امروزه پیشرفت های تکنیکی در مصالح ساختمانی ، استفاده از مدل ها و طراحی های سه بعدی و سیستم های جدید تولید نیرو و انرژی در ساختمان ها بسیار چشمگیر است .
به هرحال نو آوری و تکامل در ساخت سیستم ها ، از آن جهت که ابزار بازدهی و کارایی بهتر ساختمان را فراهم می کنند بسیار قابل توجه و تاثیر گذار هستند .
واژه‌هاي كليدي: Architrctur – Article – Design – Technology – Brain – Buildings
مقدمه :
چگونه چالش های مربوط به انرژی در این روز ها باعث ترقیب طراحان ساختمان در درجه جدیدی از خلاقیت می شود . دنیای پیشرفته در مرحله اولِ تغییری اساسی در چگونگی ساخت ، طراحی و کاربرد ساختمان ها می باشد و دلیل آن روشن است ، توجه به انرژی و حفظ آن در نهایت باعث شده مهندسین ، معماران ، طراحان حرفه ای و مالکین به سمت طراحی هوشمند هدایت شوند .
سیستم های هوشمند به عنوان مغر ساختمان :
این سیستم های جدید نه تنها میزان مصرف انرژی را بررسی و مدیریت می کنند بلکه نقش مهمی در عملکرد ساختمان و میزان رضایت ساکنین ساختمان دارند .
با توجه به اینکه 75% مخارج ساختمان در زمان بهره بری و استفاده از ساختمان است ، این سیستم ها علاوه بر مصرف انرژی بلکه بر هزینه های جاری و در نهایت در بالا نگه داشتن ارزش کیفی ساختمان تاثیر می گذارد .
صنعت ساختمان در قرن بیستم چندین بار دچار تحولات بارزی شده است که عامل این تحولات روی کار آمدن مکانیسم ها ، سیستم های لوله کشی پیشرفته ، جرثقیل های برجی و اسانسور های مدرن بوده است . سی سال پیش قبل از عرضه جهانی کامپیوتر های شخصی به بازار تجارت تکنولوژی نقش ناچیزی در صنعت ساختمان داشت مثلا ساختمان شامل یک سیستم ارتباطی بسته مانند ایفون و یا سیستم مکانیکی بادی برای انتقال گرما ، سرما و تهویه هوا و یا سیستم اعلام حریق و یا سیستم پردازش کلمات که حساس به کلمه ای خاص مثلا Fire بود .
با وجود اینکه از ان زمان تاکنون راه زیادی رفته و پیشرفت زیادی کرده ایم ولی هنوز در بکار گیری تکنولوژی های پیچیده در ساختمان ها در مراحل اولیه هستیم .
در آینده ای نه چندان دور ساختمان ها یی خواهیم داشت که مجهز به جدید ترین و کاملترین تکنولوژی های روز باشند.
دیوار ها و سقف ها مجهز به سنسور میشوند و جزء یه جزء ساختمان بر اساس اصول و معیار های دقیق ساخته می شود ، نرم افزار های جدید و پیشرفته بکار گرفته می شود که بدون نیاز به دخالت انسان سیستم ساختمان را ارتقاء می بخشند و ساکنین و مدیران ساختمان به راحتی در جریان اطلاعات مورد نیاز خود مربوط به ساختمان مطلع می شوند .
ساختمان به شبکه برق مرکزی مجهز می باشد و خودرو ها توسط ریل ها به فضایی که مختص هر واحد می باشد بصورت اتوماتیک پارک می شوند .
تصور کنید در آینده می توانیم در طراحی های خود با توجه به محدودیت فضا از شیوه تبدیل فضا به فضای دیگر استفاده کنیم بدین معنا که همانند انچه در فیلم های تخیلی دیدیم با اشاره یک شستی مثلا اتاق خواب با جابجایی به اتاق کار تبدیل می شود .
بطور کل استفاده از تکنولوژی های روز برای استفاده بهینه از انرژی و بالا بردن سطح اسایش کاربر استفاده می شود و می توان با استفاده از تکنولوژی های جدید در این راستا پیشرفت بسزایی داشت تصور کنید به جای استفاده کامل از شیشه ها در نماهای تمام شیشه می توان از پنل های خورشیدی استفاده کرد که حداقل ساختمان برق عمومی خود را بتواند تامین کند یا استفاده از سایه بان های هوشمند در ساختمان می تواند از ورود گرما یا شدت تابش خورشید در مناطق گرم و مرطوب بکاهد .
ساختمانی را تصور کنید که برق مصرفی خود را از سیستم پنل های خورشیدی دریافت کند و مقداری از اب مصرفی سرویس ها را از آب باران و از تکنولوژی هایی نظیر سایه بان های هوشمند و پنجره های هوشمند برای انتقال حرارت و گردش هوا درون ساختمان و تکنولوژی مدیریت ساختمان ( مغز ساختمان ) برای بهینه سازی کلیه مصارف ، همه این تکنولوژی ها در کنار هم نه تنها در زمینه بهینه سازی انرژی تاثیر بسزایی دارد بلکه در سطح اسایش کاربر نیز تاثیر فراوانی دارد .
با توجه به اینکه در شمال کشورمان بارندگی بسیار زیاد می باشد در رابطه با استفاده از باران این نعمت الهی که اکثرا به جای استفاده بهینه در سرویس ها و برای مصارف شستشو اقدامی صورت نمی گیرد و متاسفانه آب تمیز باران مستقیما به چاه های فاضلاب هدایت می شوند . و این می تواند خود یکی از راه های استفاده بهینه از اب باران باشد .
یکی از نمود های بهره بری انرژی امروزه با نصب دستگاه های اندازه گیری و وجود سنسور هایی در داخل ساختمان محقق شده است بنابراین توجه بیشتر به ساختمان ها و ویژگی های آن در رابطه با نور خورشید و یا ورود یا جابجایی هوا می تواند بر کارکرد و کارا بودن ساختمان موثر باشد .
در حال حاضر ساختمان هایی داریم که مجهز به سنسور هایی با توانایی شناسایی نور خورشید ، جریان برق ، جریان آب ، جریان هوا ، حرکت ها ، شکسته شدن شیشه ، محل قرار گیری خورشید و پیش بینی آب و هوا ، سنجش مقدار دی اکسید کربن ، دماسنج ، رطوبت سنج ، کارایی های شبکه برق ، باز و بسته کننده درب و … می باشند .
با توجه به افزایش داده ها ، نرم افزار های تحلیلی بسیاری به بازار آمده اند که مدیران ساختمان را در تجزیه تحلیل برای کاربردی کردن و بهره بری بیشتر کمک می کنند .
تلفیق تکنولوژی های ساختمانی ، مسلما فواید زیادی در بر داشته که از مهمترین آنها ارتقا ء سطح عملکرد سیستم هاست که چنانچه مستقل از هم بودند هرگز این امر محقق نمی شد .
به عنوان مثال سیستم کنترل و محافظت تصویری ، می تواند اطلاعاتی در مورد محیط های در حال استفاده ساختمان به ما بدهد که توسط سیستم کنترل مصرف انرژی ، دما و یا روشنایی محیط را تنظیم نماید و مانع از مصرف اضافی شود . بعلاوه این تلفیق اجازه می دهد اطلاعات موجود در سیستم ها بطور موثرتری مدیریت شوند .
ایده اصلی اتوماسیون تلفیقی با عرضه Master Format ( مقررات ملی ساختمان ) و جدا سازی خاصی در دستگاه های خودکار مجوز گرفته و اعتبار یافته است .
تلفیق سیستم های ساختمان در سطوح فیزیکی و کاربردی شبکه ها انجام گرفته است .
این تلفیق بدان معناست که سیستم ها نه تنها بصورت خطی با هم در ارتباط هستند بلکه اطلاعات و داده های مرتبط بطور عمودی با کل سازمان در تعامل می باشند . مثلا اطلاعات مربوط به انرژی در ساختمان در دسترس دستگاه ها ، بخش تدارکات ، مدیران ارشد اجرایی ، و ساکنین قرار می گیرد .
بطور کلی این سیستم تلفیقی همانند سیستم ( Plug & Play) یا اتصال و استفاده کامپیوتر های شخصی نیستند و با استفاده از شبکه های کابلی مرتبط ، پروتکل های شبکه ای گسترده و پایگاه داده های استاندارد فعال می باشد .
حرکت به سمت ساختمان های هوشمند با توجه به بهره بری انرژی و بخصوص نو آوری هایی در شبکه برق هوشمند سرعت گرفت و کاملا واضح است که شبکه برق هوشمند ، بدون وجود ساختمان هوشمند ، بی استفاده است و این امکانیست که با هزینه ای بسیار گزاف از دست می دهیم .
ساختمان ها به ارتباطی دو طرفه در سیستم شبکه هوشمند نیاز مندند تا بتوانند به محض دریافت دستور از سنسور ، عکس العمل درست نشان دهند . که این عمل همان (( عمل و عکس العمل )) می باشد ( Demand/Respond) ، می توان گفت تلفیق نیاز های مصرف کنندگان ، محیط و پاسخ به آنها .
کمال بهره بری انرژی ، ایجاد ساختمان های سبز است . این ساختمان های کم مصرف سایت های تولید برق دارند و دارای نرم افزار های اتوماسیون و سنسور هایی هستند که با هر تغییر و حرکتی در ساختمان هماهنگ و تنظیم می شوند.
برخی از سازمان های پیشرفته طبق بررسی ها و طرح هایی که داشته اند عمر مفید ساختمان های سبز را 15 الی 20 سال اعلام کرده اند که این امر با توجه به هزینه های بالا و نیاز به طراحی پیشرفته و کار بسیار ، قابل تعمل می باشد البته پیشرفت سریع و رو به رشد تکنولوژی ها جدید و این امر که پیشرفت تکنولوژی می تواند به کاهش هزینه ها و افزایش عمر سازه ها کمک کند ، در این راستا بی تاثیر نیستند .
سیستم های تلفیقی پیچیده ساختمان همگی در راستای هزینه های ساختمان و بهره وری انرژی و تکنولوژی می باشند اما انچه باید مورد توجه قرار گیرد ، نیاز های مردمی است .
مهارت های ساخت ، طراحی و مهمتر از همه مسائل کاربردی ساختمان به سرعت در حال پیشرفت و حرکت است و شکی نیست که رقابتها در مدیریت ساخت نسبت به چند سال گذشته بسیار بیشتر شده است در کنار مسائل مالی فشار زیادی در زمینه مصرف انرژی و بکار گیری راه حل های تکنیکی وجود دارد ، بعلاوه تعداد سیستم های جدید و نحوه کابرد های آنها که نیاز به مدیریت دارند نیز مورد توجه است و تکنولوژی های جدیدی که روز به روز پا به عرصه می گذارند ، تکنولوژی هایی نظیر پنجره های هوشمند ، سیستم های بازدارنده نور خارجی ، سیستم خورشید یاب سیستم حمل و نقل سریع شخصی و یا سیستم هایی که از پیش وجود نداشته و یا فقط در انحصار تعدادی محدودی از ساختمان ها بوده است .
نتیجه گیری :
به هر حال اینها همه چالش هایی هستند که لازمه هر تغییر بزرگ می باشند و نیازمند آموزش هستند تا موقیت های جدید را به پیش آورند .
ساختمان ها هوشمند تر خواهند شد .
اگر مصریان قدیم در نمادین ترین ساخت و ساز های خود با روش های ابتدایی در معماری و مهندسی به کمال رسیدند مطمئنا دنیای پر از تکنولوژی ما ابزار و انگیزه لازم برای ایجاد فضای زندگی و فضای کار به بهترین نحو را برای ما ممکن ساخته حتی شاید در اینده بتوان به راحتی با تغییرات اتوماتیک فضای کار را به فضای استراحت تبدیل کرد و یا برعکس .
مراجع
کتاب (Challenging Glass 4 & COST Action TU0905 Final Conference )
نویسنده : Christian Louter, Freek Bos, Jan Belis, Jean-Paul Lebet
کتاب سیستم‌های ساختمان‌های هوشمند برای معماران، مهندسان و سازندگان
Smart Buildings Systems for Architects, Owners and Builders نویسنده : James M Sinopoli
کتاب متریال هوشمند و تکنولوژی های جدید ( New technologies and New Materials) نویسنده :
Schodek & Addington
http://home.howstuffworks.com/
http://energy.gov/eere/buildings/emerging-technologies
www.newhomenewdesign.com ساختمان ,سیستم ,تکنولوژی ,استفاده ,انرژی ,هوشمند ,مصرف انرژی ,ساختمان هایی ,تصور کنید ,استفاده بهینه ,بهینه سازی منبع
درباره این سایت