تعریف ساختمان هوشمند
بطور کلی ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیرساختار ارتباطاتی قوی بوده که می‌تواند به صورت مستمر نسبت به وضعیتهای متغیر محیط عکس‌العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را می‌دهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده و امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد.
مانند همه صنایع در حال رشد دیگر، در این صنعت نیز رقابت هایی به چشم می خورد. ما باید متوجه این موضوع باشیم که بیشتر گسترش در هر صنعتی را سازندگان آن صنایع بوجود می آورند و نه خریداران آنها. برای مثال با یک نگاه به صنعت اتومبیل سازی متوجه می شویم که، هر چقدر یک اتومبیل بیشتر لوکس باشد، همانقدر بیشتر مجهز به تجهیزات الکترونیکی است. این تجهیزات الکترونیکی، کارهایی را انجام می دهد که لزوماً قابل استفاده در همه جا و بوسیله همه کس نیست. ولی بسیاری از همین تجهیزات که قبل از این به عنوان تجهیزات اضافی بر روی اتومبیل ها تلقی می شدند امروزه بعنوان تجهیزات استاندارد برای اتومبیلها محسوب می شوند. برای مثال چند نفر از ما به یاد داریم که کمربند ایمنیبصورت اتوماتیک تنظیم نمی شود؟ یا اینکه روزانه چند اتومبیل بدون کولر در ایران فروش می رود؟
اگر این سوالها پانزده سال پیش پرسیده می شد حتما جوابها بسیار متفاوت از جوابهای امروز بود.
هزینه های جاری یک ساختمان معمولاً هزینه های سربار زیادی را برای انواع مشاغل و ساکنان ایجاد می کند و همین موضوع می تواند در سود دهی نقش عمده ای را ایفا نماید. به علاوه، خیلی از سازمانها در دنیا به صرفه جویی در مصرف انرژی و هرچه بهتر کردن محیطهای کاری و زندگی خود روی آورده اند.
صاحبین مشاغل مختلف به صرفه جویی در مصرف انرژی و بهینه سازی محیط زندگی و کم کردن هزینه های سرویس و نگهداری، برای اینکه بتوانند به هدف نهایی خود برسند و نیاز به امنیت و در دسترس بودن اطلاعات در زمان حقیقی را برآورده نمایند روی آورده اند تا جایی که این تغییرات حتی در شرکتهای بسیار کوچک نیز به چشم می خورد.
مدت زیادی نیست که بحث درباره موضوع ساختمان های هوشمند در محافل عمومی مطرح گردیده است. حال ببینیم که واقعا یک ساختمان هوشمند چگونه ساختمانی است؟
تعریفی که در باره یک ساختمان هوشمند عنوان می شود اینچنین است :
" یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستم ها، ساختار، سرویس ها، مدیریت و رابطه میان آنها می باشد" .
یک ساختمان هوشمند امکانات خود را از طریق سیستم های کنترلی هوشمند ارائه می‌نماید.
این سیستمها عبارتند از:
1. سیستم کنترل گرما و شرایط دمایی( HVAC )،
2. سیستم کنترل روشنایی( Lighting Control )،
3. سیستم کنترل تصاویر( CCTV )،
4. سیستم کنترل دسترس ( SACS )،
5. سیستم اعلام حریق آدرس پذیر( FAS )،
6. سیستم اطفاء حریق ( FFS )،
7. سیستم توزیع دیتا ( DSC )،
8. سیستم توزیع تلفن( TEL )،
9. سیستم آنتن مرکزی و توزیع سیگنال (SMATV) RF,IF
10. سیستم مدیریت یکپارچه اطلاعات ( MIS )،
11. سیستم شبکه گسترده اطلاعات ( WAN )،
12. سیستم توزیع برق اضطراری( UPS,GPS )،
13. سیستمهای اخباری خطرات احتمالی (سیستم کنترل لرزه)،
14. یکپارچه سازی سیستمهای 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، هر چند تا کنون از آنها بی بهره بوده ایم، اما اکنون توانایی انجام چنین امر خطیری را دارا هستیم.