مصالح هوشمند،انقلابى در معمارى / ساختمانهایى که هندسه آنها مطابق با وزن انسانهایى که درون آنهاهستند تغییر می یابند!
0

مصالح هوشمند، مصالحی هستند که تطابق بیشتری با شرایط محیطی دارند و بر اثر تغییرات محیط، واکنش نشان میدهند. به کمک تکنولوژی نوین و رشد روز افزون مصالح هوشمند ،ساختمان ها و بناهای آینده قادر هستند ،رنگ، اندازه و شکل خود را در ارتباط با محیط پیرامون خود تغییر دهند. در طراحی ساختمانهاي پایدار، از مصالح پربازدهی که ماهیتی سازگارتر با محیط زیست دارند و سبب افزایش عمر مفید ساختمانها میشوند ،استفاده میشود.

طراحی و ساخت ساختمانها هر روز شاهد نوآوریهاي جدید در زمینه مصالح کارآمدتر و پربازده تر است . در مسیراین پیشرفت روز افزون ، روز به روز بر قابلیتهاي مصالح افزوده میشود . می توان اینطورگفت که در حال حاضر و در آغاز قرن 21 استفاده از مصالح با توجه به رفتارها و خصوصیات پایه اي آنها انتخاب می شود نه به دلیل عملکرد و چگونگی اجراي آنها.

آکسل ریتر معمارمشهور آلمانى می گوید :”استفاده از مواد و مصالحى که خصوصیات آنها تحت اثر گرما ، نور یا رطوبت تغییر پیدا می کنند موجب انقلابى در معمارى خواهد شد . معماران آینده قادر به طراحى ساختمانهایى خواهند بود که هندسه آنها مطابق با وزن انسانهایى که درون ساختمان هستند تغییر یابند”

مصالح هوشمند
مصالح هوشمند

تعریف هوشمندي

هوشمندي(Intelligent)  ،باهوش(Smart)   ، حساس( Senseable)، سازگار ( Adaptive) همه براي تعریف ساختارها و بناها و مصالحی به کار می روند که دارای حسگرها و محرکها بوده و توانایی سازگاري با تحریکات خارجی مانند بارها و تحریکات محیط را دارند.

اصطلاح هوشمند اخیرا به اشیاي شبیه رفتار انسانها گفته می شود .

معماری هوشمند

مصالح هوشمند در ساختمان ها در زمانها و مکانهاي مختلف می تواند رفتارهاي متفاوتی از خود نشان دهد ، در شرایط مختلف سخت و غیر قابل انعطاف و یا نرم و سیال باشند .

در واقع مصالح ، هویت ثابت خود را از دست می دهند و دیگر معماري تعریف محدودي در زمان و مکان نخواهد داشت . یک ساختمان هوشمند ، ساختمانی است که خود فکر می کند و با سنجیدن نیازهایش در جهت رفع آن گام بر می دارد . براي رسیدن به این ساختمانها ، مصالح هوشمند اولین قدم و مؤثرترین هستند.

اگر مصالح را به سه گروه مصالح غیر هوشمند ، نیمه هوشمند و هوشمند تقسیم بندي کنیم ، گروه اول یعنی مصالح غیر هوشمند ویژگی خاص ای را ندارند ، نیمه هوشمندها تنها قادرند در پاسخ به تاثیرات محیطی شکل و فرم خود را براي یک بار یا مدت زمان اندکی تغییر دهند اما در مصالح هوشمند این تغییرات تکرارپذیر و برگشت پذیر خواهد بود.

ویژگی هاي اساسی که مصالح هوشمند را از مصالح سنتی که در معماري بکار برده می شود ، متمایز می کند شامل :

 

  • موقتی بودن : آنها به بیش از یک رویداد محیطی واکنش نشان می دهند ؛
  • فوریت : آنها به موقع از خود واکنش نشان می دهند
  • خود بکاراندازي : هوشمندي مواد و مصالح بیشتر درونی است تا بیرونی
  • مستقیم بودن : واکنش نسبت به رویداد فعال کننده ، موضعی رخ می دهد
  • به گزینی : واکنش آنها صریح و قابل پیش بینی است ؛

مصالح هوشمند تحت عنوان مصالح” انعطاف پذیر” و” تطبیق پذیر ” نیز شناخته می شوند و این به دلیل ویژگی خاص

آنها در تنظیم نمودن خود با شرایط محیطی می باشد .

مصالح هوشمند
مصالح هوشمند

محرکهایی که مصالح هوشمند در برابر آنها از خود عکس العمل نشان می دهند شامل این موارد است:

  1. نور
  2. دما : تغییرات دمایی که یک سیستم فیزیکی مثل بدن انسان ایجاد می نماید ؛
  3. فشار : اختلاف فشار ایجاد شده در یک ناحیه ؛
  4. میدان الکتریکی
  5.  میدان مغناطیسی
  6. محیط شیمیایی : حضور یک عنصر یا ترکیب شیمیایی خاص مثل آب
مصالح هوشمند
مصالح هوشمند

طبقه بندي مصالح هوشمند

به طور کلی مصالح ساختمانی ، سنتی ، طبیعی و مصنوعی با توجه به خصوصیات و ویژگی های خاص خود مثل ظاهر ، بافت ، ترکیب شیمیایی ، خواص مکانیکی و فیزیکی و..آنها طبقه بندي می شوند . اما در دسته بندي مصالح هوشمند علاوه بر موارد فوق ، خواص دیگري که آنها را به صورت ویژه مشخص می کند نیز باید مد نظر قرار گیرند.

  • مصالح هوشمند داراي قابلیت تغییر خواص درونی :مصالح هوشمند تغییر شکل دهنده : این گروه از مصالح هوشمند در پاسخ به محرکات خارجی داراي قابلیت کنند. به عنوان مثال مصالح هوشمند دما واکنشی دارای این ویژگی هستند که در برابر تغییرات دمای محیط پیرامون خود به صورت برگشت پذیر تغییر شکل می دهند . از جمله گاربردهای آنها در گلخانه ها و نماهای ساختمان برای کنترل و مدیریت انرژی است .
  • مصالح هوشمند ساطع کننده نور: در این نوع مصالح مولکولهای درون آنها با تاثیر انرژی های نورانی یا الکتریکی از خود نور تولید میکنند.
  • مصالح هوشمند داراي قابلیت مبادله انرژي :
  • مصالح هوشمند تغییر پیوند دهنده
  • مصالح هوشمند تغییر رنگ دهنده : آنها قادرند رنگ یا ویژگی های ظاهی خود را در پاسخ به یک یا چن محرک خارجی به صورت برگشت پذیر تغییر دهند
  • مصالح هوشمند تولید کننده الکتریسیته: پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا موفق به تولید سلولهاي خورشیدي شدند که شفافند و می توانند به عنوان شیشه پنجره در خانه ها بکار رود . این سلولهاي خورشیدي می توانند در عین حال که کارکرد خود به عنوان شیشه خانه یا ساختمان را حفظمی کنند قابلیت تولید الکتریسیته هم داشته باشد
  • مصالح هوشمند ذخیره کننده انرژي: این مصالح و فرآورده ها قادرند انرژي را چه به صورت نمایان و چه نهانی در خود ذخیره نمایند ، مثلاً به شکل نور، گرما، هیدروژن یا الکتریسته.این مصالح داراي ترکیبات قابل بازگشت می باشند که می توانند مواد را در فرم مولکول و به شکل گاز ، مایع یا جامد با فرایندهاي مختلف فیزیکی یا شیمیایی ، در خود محصور و یا اینکه آزاد کنند . عملکرد این مصالح به صورتی است که با قرارگرفتن در برابر انواع گاز ، بخار آب ، آب و یا حتی محلولهاي آبدار ، با چسباندن آنها به سطح داخلی خود و یا اضافه کردن آنها به حجم خود واکنش نشان دهند.

این  نوع مصالح با ویژگی های خاص خود می توانند در نماي خارجی و یا داخلی ساختمانها استفاده شوند. معروفترین آنها مواد و مصالحی هستند که خودبخود تمیز می شوند و همچنین پوششها و لایه هایی هستند که با قرار گرفتن روي سطوح ساختمان آلاینده هاي موجود در هوا را بی اثر کرده و از بین می برند .

از جمله ویژگی ها و قابلیت های دیگر آنها :

افزایش و بهبود کیفیت هواي فضاي داخل، ضد آب نمودن نما ، تمیز نمودن خود نما ، از بین بردن آلودگی هواي اطراف ، جاذب صدا ، ایجاد بوي معطر در فضا .

از نمونه های دیگر مصالح هوشمند که به مصالح خود پاك شونده معروفند ، دي اکسید تیتانیوم  است .این ماده داراي خواص و ویژگیهاي منحصر به فردي است ؛این ماده در هنگام قرارگیري در معرض اشعه ماوراي بنفش نور خورشید ، به یک ماده بشدت فعال و واکنش پذیر تبدیل می شود. این ویژگی خاص این ماده در مجاورت اشعه ماوراي بنفش ، می تواند از چسبیدن باکتریها و کثیفیها بر روي دیوارها و ساختمانها جلوگیري کند و سبب می شود تا آلودگی ها در روی دیوارهای فضای بیرونی با بارش یک باران ، به آسانی از روي دیوارها شسته و پاك شوند.

دیوارهاي هوشمند که به وسیله دانشمندان سوئدي و فنلاندي ساخته شده اند می تواند به پاکیزگی شهرهاي بزرگ و کاهش آلودگی هوا در آنها کمک کند.

دیدگاه شما چیست

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

0

بالا

X