خانه هوشمند در آینده

تعريف ساختمان هوشمند

بطور کلي ساختمان هوشمند، ساختماني است كه مجهز به يك زيرساختار ارتباطاتي قوي بوده كه مي‌تواند به صورت مستمر نسبت به وضعيتهاي متغير محيط عكس‌العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنين به ساكنين ساختمان اين اجازه را مي‌دهد كه از منابع موجود به صورت موثرتري استفاده نموده و امنيت و آرامش آنها را افزايش دهد.

مانند همه صنايع در حال رشد ديگر، در اين صنعت نيز رقابت هايي به چشم مي خورد. ما بايد متوجه اين موضوع باشيم كه بيشتر گسترش در هر صنعتي را سازندگان آن صنايع بوجود مي آورند و نه خريداران آنها. براي مثال با يك نگاه به صنعت اتومبيل سازي متوجه مي شويم كه، هر چقدر يك اتومبيل بيشتر لوكس باشد، همانقدر بيشتر مجهز به تجهيزات الكترونيكي است. اين تجهيزات الكترونيكي، كارهايي را انجام مي دهد كه لزوماً قابل استفاده در همه جا و بوسيله همه كس نيست. ولي بسياري از همين تجهيزات كه قبل از اين به عنوان تجهيزات اضافي بر روي اتومبيل ها تلقي مي شدند امروزه بعنوان تجهيزات استاندارد براي اتومبيلها محسوب مي شوند. براي مثال چند نفر از ما به ياد داريم كه كمربند ايمنيبصورت اتوماتيك تنظيم نمي شود؟  يا اينكه روزانه چند اتومبيل بدون كولر در ايران فروش مي رود؟

 اگر اين سوالها پانزده سال پيش پرسيده مي شد حتما جوابها بسيار متفاوت از جوابهاي امروز بود.

هزينه هاي جاري يك ساختمان معمولاً هزينه هاي سربار زيادي را براي انواع مشاغل و ساکنان ايجاد مي كند و همين موضوع مي تواند در سود دهي نقش عمده اي را ايفا نماید. به علاوه، خيلي از سازمانها در دنيا به صرفه جويي در مصرف انرژي و هرچه بهتر كردن محيطهاي کاري و زندگي خود روي آورده اند.

صاحبين مشاغل مختلف به صرفه جويي در مصرف انرژي و بهينه سازي محيط زندگي و كم كردن هزينه هاي سرويس و نگهداري، براي اينكه بتوانند به هدف نهايي خود برسند و نياز به امنيت و در دسترس بودن اطلاعات در زمان حقيقي را برآورده نمايند روي آورده اند تا جايي كه اين تغييرات حتي در شركتهاي بسيار كوچك نيز به چشم مي خورد.

مدت زيادي نيست که بحث درباره موضوع ساختمان هاي هوشمند در محافل عمومي مطرح گرديده است. حال ببينيم كه واقعا يك ساختمان هوشمند چگونه ساختماني است؟

تعريفي که در باره يك ساختمان هوشمند عنوان مي شود اينچنين است :

" يك ساختمان هوشمند ساختماني است كه در بر دارنده محيطي پويا و مقرون به صرفه   بوسيله يكپارچه كردن چهار عنصر اصلي يعني سيستمها، ساختار، سرويس ها، مديريت و رابطه ميان آنها مي باشد" .

يك ساختمان هوشمند امکانات خود را از طريق سيستمهاي كنترلي هوشمند ارائه مي‌نمايد.

اين سيستمها عبارتند از:

1.   سيستم کنترل گرما و شرايط دمايي( HVAC )،

2.   سيستم کنترل روشنايي( Lighting Control )،

3.   سيستم کنترل تصاوير( CCTV )،

4.   سيستم کنترل دسترس ( SACS )،

5.   سيستم اعلام حريق آدرس پذير( FAS )،

6.   سيستم اطفاء حريق ( FFS )،

7.   سيستم توزيع ديتا ( DSC )،

8.   سيستم توزيع تلفن( TEL )،

9.   سيستم آنتن مرکزي و توزيع سيگنال   (SMATV) RF,IF 

10.     سيستم مديريت يکپارچه اطلاعات ( MIS )،

11.      سيستم شبکه گسترده اطلاعات ( WAN )،

12.      سيستم توزيع برق اضطراري( UPS,GPS )،

13.      سيستمهاي اخباري خطرات احتمالي (سيستم کنترل لرزه)،

                           14.      يکپارچه سازي سيستمهاي ذکر شده بالا( IBS ). 

ساختمان های هوشمند

تصور کنید ساختمان ها می توانستند مانند موجودات زنده در شرایط متفاوت محیطی تغییر شکل بدهند!         

تصور کنید ساختمان ها می توانستند مانند موجودات زنده در شرایط متفاوت محیطی تغییر شکل بدهند! در حقیقت واژه "ساختمان های هوشمند" نگرش جدید مهندسین معمار به آینده ساختمان سازی در جهان است، ساختمان هایی که قادرند خود را با شرایط محیطی داخل و خارج بنا تطبیق دهند.

چنین ساختماهایی که در تقلید از سیستم واکنش موجودات زنده ساخته می شوند. آنها قادرند در پاسخ به شرایط مختلف جوی مانند وزش باد، گرما و سرمای بیش از حد و تغییر تابش نور خورشید عکس العمل نشان دهند. به علاوه در داخل ساختمان نیز با مشاهده مواردی چون تجمع بیش از اندازه جمعیت، تغییراتی از خود بروز دهند.

تریستان استرک (Tristan dEstree Sterk) از اعضای دایره معماری رباتیک و طراحی بناهای هوشمند، مشغول کار بر روی نمونه هایی از این ساختمان هاست، اسکلت اصلی آنها مجموعه ای از میله ها و سیم هایی است که توسط ماهیچه های بادی به هم متصل اند.

با اتصال این اسکلت به یک سیستم هوشمند، استرک موفق به طراحی ساختمان هایی سبک و محکم، که قابلیت تغییر شکل دادن را دارا می باشند، شده است. به علاوه با به کار گیری روش مذکور طبیعتا در مصرف انرژی نیز صرفه جویی خواهد شد.

او در مورد مزایای چنین ساختمانهایی اظهار داشته :

"چنین سیستمی به مهندسین معمار قدرت ساخت بناهایی را می دهد که قادرند چه در شرایط عادی و چه در شرایط غیرعادی و دشوار، به منظور تامین رفاه بیشتر ساکنین، خود را با شرایط محیطی وفق بدهند. یک برج مرتفع را در نظر بگیرید که به هنگام وزش بادهای ناگهانی و شدید بتواند جلوی فشار باد را گرفته و آن را از خود دفع نماید، یا خانه ای که قادر باشد با ایجاد لرزش برف را از پشت بامش به زمین بتکاند!"

استرک می افزاید : "مدت هاست که مهندسین به این امر که روش های ایجاد حرارت ، برودت و روشنایی در هر بنای ساختمانی به شکل ظاهری اش بستگی دارد، واقفند. ساختمان های مرتقع در مقایسه با بناهای کوتاه تر به روش کاملا متفاوتی گرم و سرد می شوند."

"با مجهز کردن نمای ساختمان ها به نسل جدیدی از مصالح که قادرند در جهت تابش اشعه خورشید تغییر شکل داده و ماکزیمم انرژی خورشیدی را جذب نمایند، می توان نوعی تولید انرژی در ساختمان ها انجام داد. در چنین شرایطی حتی می توان ادعا کرد که به سیستم تهویه نیز نیازی نخواهد بود."

استرک در حال حاضر مشغول بررسی و تست مجمو عه ای از آسمانخراش هایی با ویژگی های نامبرده در شهر شیگاگو است.

متخصصین در این زمینه معتقدند همانگونه که امروزه در صنایع دیگری مانند خودرو سازی با به کار گیری سیستم های پیشرفته از استهلاک لاستیک ها، ترمزها و هدر رفتن سوخت جلوگیری می شود و کسیه های هوا (air bag) در مواقع مورد لازم به نجات جان سرنشینان کمک می کنند، منازل مسکونی ما نیز همچون اتومبیل هایمان نیاز به تسهیلات مشابهی دارند.