Ad

الواجهات الذكية: كيف تتكيف المباني مع المناخ المحيط؟

الواجهات هي الحائل بين داخل وخارج المبنى. إنها الأجزاء الأكثر وضوحًا في المبنى، كما تحميه من العوامل الخارجية، وهي واحدة من المساهمين الرئيسيين في خلق بيئات داخلية مريحة حيث أنها مسئولة بشكل رئيسي عن الإكتساب والفقد الحراري تمامًا مثل بشرتنا، ذلك العضو الشديد التنوع في جسمنا. لذا من الطبيعي أن تكون الواجهات هي الجزء الذي يحمل تكنولوجيا قادرة على أن تجعل المبنى قابل للتكيف مع الظروف البيئية للمكان الذي يوجد فيه.

انتشر مصطلح الواجهات الذكية بشكل متزايد مؤخرًا. يمكن اعتبار الواجهة ذكية عندما تتكيف مع الظروف البيئية وتغير من نفسها وفقًا لذلك. ويحدث هذا من خلال مكوناتها -السلبية أو النشطة- والتي تتكيف مع الظروف المختلفة، وتستجيب للتغيرات التي تحدث في خارج وداخل المبنى. عندما يتعلق الأمر بالواجهات، ينصب التركيز الأساسي على معادلة تعظيم ضوء الشمس الطبيعي، والحماية من الإشعاع الشمسي، مع التحكم في التهوية وأكتساب/فقد الحرارة. ويمكن أن تحدث هذه التغيرات مثلا من خلال الزجاج والذي يمكن اعتباره ذكيًا عندما يتم تغيير خصائص مثل نفاذية الضوء للزجاج بسبب الجهد الكهربائي أو الضوء أو الحرارة، مما يتسبب في تغيير مظهره وبالتالي تغيير الشدة وكذلك بعض أطوال موجات الضوء الساقط عليه.
واجهات ذكية
على الرغم أن العديد من الحلول المقدمة في موضوع الواجهات الذكية قد تبدو وكأنها خيال علمي، إلا أن هناك بالفعل خيارات متعددة متاحة في السوق للواجهات الذكية، مع وجود الزجاج الحديث الذي يتحكم في نفاذية الضوء، والشفافية، وظاهرة ذوبان الثلوج، لجعل المباني أكثر ذكاءً وتوافقًا مع البيئة. لقد اخترنا بعض حلول السوق الموجودة أدناه:

الزجاج الذي يغير مظهره عند وجود محفز

زجاج Sageglass

زجاج (SageGlass) وهو زجاج كهربي ذكي (Electrochromic) من شركة (Saint Gobain). فمن خلال تغير الإجهاد الموجود على اللوح الزجاجي فإنه من الممكن التحكم في لونه وبالتالي تغيير شدة الضوء والإشعاع فوق البنفسجي والأشعة تحت الحمراء التي تنتقل عبر هذه الألواح. أي أن هذا الزجاج الديناميكي يسمح لمستخدمي المبنى بالتحكم الفعال في الضوء الطبيعي واكتساب الحرارة الشمسية، مما يحسن الراحة ويقلل استهلاك الطاقة بشكل كبير. يتم تشغيل الزجاج الديناميكي بواسطة نظام تحكم ذكي يستخدم أجهزة استشعار لتلوين الزجاج تلقائيًا استجابة لظروف الإضاءة. ولكن يمكنك أيضًا التحكم في المظهر من هاتف محمول. من المهم أن نذكر أن الفائدة الرئيسية لذلك هي القدرة على الحفاظ على الاتصال البصري مع المنظر الخارجي من خلال الزجاج.

الواجهات الذكية

مع ذلك، يوجد حل آخر من سان جوبان ايضًا وهو (PRIVA-LITE)، وهو حل فريد في إدارة الفراغات من خلال التحكم الفوري في خصائص الزجاج (الشفافية والنفاذية الضوئية). إنه زجاج نشط يتحول باستخدام الكهرباء من زجاج معتم منفذ للضوء الى زجاج شفاف بدون تغيير نفاذية الضوء. وتتمثل فائدته الرئيسية بالتحديد في الحصول على الخصوصية مع الحفاظ على إمكانية دخول الضوء الطبيعي. كما يوفر الزجاج إمكانية إسقاط لمقاطع الفيديو والصور عليه، مما يحول الواجهة إلى شاشة عرض كبيرة.

الواجهات الذكية

الزجاج الذي يوفر الحرارة للفراغات الداخلية

زجاج (EGLAS) هو حل متكامل للتدفئة غير المرئية، والذي يسمح بمزيد من الراحة الداخلية، المرئية والحرارية. تم تطويره في عام 1986 في فنلندا، وبالطبع، مخصص للبلدان الأكثر برودة. إنه مصمم لتوفير الحرارة من الزجاج ويستند إلى عاملين: التيار الكهربائي وطبقة من أكاسيد المعادن. يتم تطبيقها على سطح واحد من الزجاج. اعتمادًا على نوع التطبيق والهيكل الزجاجي. وبالإضافة إلى المساعدة في تسخين الغرفة، فإنه يمكن أن يؤدي أيضًا وظائف مثل منع التكثيف أو حتى ذوبان الجليد.

الزجاج الذي ينظف نفسه

الواجهات الذكية

زجاج التنظيف الذاتي هو حقيقي وموجود بالفعل كذلك. حيث يتم تطبيق طبقة شفافة من المعادن المحبة للماء (hydrophilic) والحيوية ضوئيًا (photocatalytic) أثناء عملية التصنيع، مما يتيح للزجاج استخدام قوة الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في ضوء الشمس، ومياه الأمطار للتحكم الفعال في الأوساخ التي تتراكم على السطح الخارجي للنوافذ. التعرض للأشعة فوق البنفسجية يؤدي إلى تحلل الأوساخ العضوية ويجعل سطح الزجاج محب للماء (hydrophilic). كما يشكل المطر أو الماء طبقة على الزجاج تعمل على غسله من الأوساخ العضوية والمعدنية. بالنسبة للواجهة، تتمثل الفائدة الرئيسية في الصيانة، حيث تتمثل الفكرة في خفض الحاجة إلى التنظيف إلى النصف، وتقليل تكلفة السقالات، والرافعات، أو جميع العمليات الخطيرة التي تتعلق بتنظيف واجهات المباني الشاهقة.

 

في النهاية، من المهم أن نلاحظ أنه على الرغم من التقدم التكنولوجي فيما يتعلق بالواجهات، فإنه يمكن تحقيق الكثير من المكاسب من حيث الاستدامة من خلال التصميم الواعي واختيار المواد التي تناسب المناخ والبيئة. لذلك فاستخدام مزيج من الأنظمة والمواد التقليدية والذكية يمكن أن يعزز راحة المستخدمين وكفاءة المبنى.

 

المصدر: ArchDaily

سعدنا بزيارتك، جميع مقالات الموقع هي ملك موقع الأكاديمية بوست ولا يحق لأي شخص أو جهة استخدامها دون الإشارة إليها كمصدر. تعمل إدارة الموقع على إدارة عملية كتابة المحتوى العلمي دون تدخل مباشر في أسلوب الكاتب، مما يحمل الكاتب المسؤولية عن مدى دقة وسلامة ما يكتب.


عمارة هندسة

User Avatar

Ayman Samy

معيد بقسم الهندسة المعمارية بجامعة المنوفية.


عدد مقالات الكاتب : 14
الملف الشخصي للكاتب :

مقالات مقترحة

التعليقات :

اترك تعليق