كيف ستطور تكنولوجيا نمذجة معلومات البناء (BIM) من تصميم وإنشاء المباني؟

كيف ستطور تكنولوجيا نمذجة معلومات البناء (BIM) من تصميم وإنشاء المباني؟

نمذجة معلومات البناء أو (BIM) هي اختصار شائع بين المعماريين والمهندسين اليوم. حيث بدأت معظم المكاتب بالتحويل الى ذلك النظام بالفعل أو تخطط للتحويل إليه، والذي يمثل محاكاة رقمية للخصائص المادية والوظيفية للمبنى، ودمج المعلومات المختلفة حول جميع المكونات والعناصر الموجودة في المشروع. وذلك من خلال برنامج يعمل بنظام (BIM) كبرنامج (Autodesk Revit)، حيث يمكن إنشاء نموذج أو أكثر من النماذج الافتراضية للمبنى، مما يوفر تحكمًا أكبر في التكلفة والكفاءة في الإنشاء. كما يمكن أيضًا محاكاة المبنى وفهم سلوكه قبل بدء البناء ودعم المشروع خلال مراحله، بما في ذلك صيانة ما بعد البناء أو التفكيك والهدم.

الفرق بين نظام (CAD) ونظام (BIM)

بينما كانت تقوم برامج التصميم بالكمبيوتر (CAD) سابقًا بإنشاء رسومات ثنائية (2-D) أو ثلاثية الأبعاد (3-D) مجردة لا تميز بين عناصرها، فإن في تقنية (BIM) لكل عنصر خصائصه الخاصة، فمثلا الباب له عرض وارتفاع ومادة مصنوع منها كل قطعة وخصائص أخري، كما تتضمن البعد الرابع (4-D) وهو الوقت حيث يمكنك عمل جدول زمني للمشروع والبعد الخامس (5-D) وهي التكلفة حيث يمكن عمل حصر ووضع تكلفة كل عنصر في المشروع، والبعد السادس (6-D) وهو الإستدامة والبعد السابع (7-D) وهو إدارة ما بعد الإشغال والصيانة. يتيح ذلك للمكاتب إدارة المعلومات بذكاء طوال دورة حياة المشروع، وأتمتة العمليات مثل البرمجة والتصميم الإبتدائي والتصميم التفصيلي والتحليل والمحاكاة والتوثيق في اللوحات والتصنيع والخدمات اللوجستية للبناء والتشغيل والصيانة والتجديد أو الهدم.
“في أي مشروع تصميم وبناء هناك عدد غير محدود من المشاركين، بالإضافة إلى تفاعلات غير محدودة بين الأطراف. المشاريع الإنشائية هي مشاريع متعددة التخصصات وتشمل معلومات ليست ضرورية لجميع المعنيين. فمن المسؤول عن ماذا في كل مشروع؟ إلى أي مدى تذهب مسؤوليتي وأين تبدأ مسؤوليتك؟ تساعد تقنية (BIM) على ترتيب هذه العملية المعقدة.”
من المهم توضيح الفرق بين نظام (BIM) والبرامج التى تسمح بتطبيق ذلك النظام مثل: Revit – ArchiCAD – AllPlan وغيرها، يعتبر (BIM) هو نظام في العمل يسمح بالأطراف المختلفة المشتركة في المشروع بالتكامل في تصميم مشروع بكامل معلوماته، في حين أن تلك البرامج هي برامج تتوافق معها نظام (BIM). حيث يُكمل الاثنان بعضهما البعض ويسمحان بتنفيذ أعمال المهندسين بكفاءة.

دور موردين المواد في تقنية (BIM)

“يلعب الموردون دورًا أساسيًا في المشروع نظرًا لأنهم هم المفتاح للمواد المتوفرة للمشروع. لذلك يمكن فهم (BIM)،كنوع من كتالوج المواد المُصممة، مما يحسن الطريقة التي يتم بها نقل المواصفات الفنية للمشروع إلى المسؤولين عن بنائه في الواقع.”

هناك مواقع كثيرة تحتوي على مكتبات ضخمة من المنتجات مثل (BimObject)، مما يسمح لك بتنزيل نماذج محددة لإدراجها على الفور في مشروعك المعماري، وبالتالي توفير الوقت الذي تستغرقه كتابة المواصفات. ومع تحميل كل هذه المعلومات للنماذج، فإن النظام لا يحسن من جودة العمل فحسب، بل يقلل أيضًا من مشاكل عملية صناعة القرار والتغييرات في اللحظة الأخيرة أثناء عملية البناء، ويعالج المشاكل المفاجئة بشكل عملي ويخفض التكاليف الإجمالية للمشروع.
بالإضافة إلى ذلك، لكل عنصر سماته الخاصة، ويرتبط بشكل معين مع العناصر الأخرى المرتبطة به في المشروع. حيث إذا تم تعديل أحد هذه العناصر فإن العناصر التي تعتمد عليه ستتغير أيضًا تلقائيًا. فمثلا يرتبط عنصر الشباك مع عنصر الحائط، فإذا تم تعديل سمك الحائط يتم تعديل سمك الشباك ليتماشى معه. وبهذه الطريقة، تسمح (BIM) بالعمل المشترك للمهندسين المعماريين والعملاء والمقاولين والمهندسين وغيرهم من الجهات ذات الصلة بالمشروع الإنشائي بالإشتراك في عملية واحدة ذكية ومتكاملة.

 

المصدر: مقالة José Tomás Franco على موقع ArchDaily

أقرأ أيضًا كيف نعيد صلة الإنسان بالطبيعة؟

كيف تؤثر الإضاءة على مزاجك؟

كيف تؤثر الإضاءة على مزاجك؟

من المحتمل جدًا أنك تقرأ هذا المقال في غرفتك مع وجود الإضاءة بجانبك. بالنسبة لمعظم الناس، تستلزم الحياة العصرية قضاء معظم اليوم في غرف مغلقة، جالسين مستغرقين في مجموعة من الإضاءات الاصطناعية والطبيعية. رغم أن الضوء الاصطناعي قد أتاح للبشرية إمكانيات لا تُحصى، فقد تسبب أيضًا في حدوث بعض الارتباكات في أجسامنا التي تطورت منذ آلاف السنين للاستجابة لمنبهات ضوء الشمس في النهار والظلام في الليل. تدعى هذه الاستجابة للضوء الطبيعي بدورة الساعة البيولوجية، تتأثر الساعة البيولوجية بشكل أساسي باستقبال الضوء، بالإضافة لدرجة الحرارة وغيرها من المحفزات التي تلعب أيضًا دورًا في هذه العملية.

توجد لدينا جميعًا ساعة طبيعية داخلية وهي جزء من الدماغ يسمى (ما تحت المهاد – hypothalamus) ومرتبطة بمستقبلات الضوء الموجودة في جميع أنحاء الجسم (مثل شبكية العين). هذه المستقبلات مسؤولة عن مزامنة الساعة الداخلية لدينا مع الضوء الذي نمتصه خلال اليوم. يعد فهم الدورة اليومية أمر ضروري، لأنه يؤثر على الجسم البشري ويؤثر على النوم والمزاج واليقظة والهضم والتحكم في درجة الحرارة وحتى عمليات تجديد الخلايا. تظهر الأبحاث أن وجود كمية كافية من الضوء يحسن مستويات الحالة المزاجية والطاقة، في حين أن الإضاءة السيئة تساهم في الاكتئاب وأوجه القصور الأخرى في الجسم. كما تؤثر كمية ونوع الإضاءة بشكل مباشر على التركيز والشهية والمزاج والعديد من جوانب الحياة اليومية.

ولكن كيف يمكن أن يكون لدينا دورة يومية صحية إذا قضينا معظم وقتنا في بيئات مغمورة بالضوء الصناعي؟ أو إذا كان آخر شيء نقوم به قبل النوم وأول شيء نفعله عندما نستيقظ هو فحص هواتفنا؟ كيف يمكن للمهندسين المعماريين استخدام الإضاءة لتعزيز الساعة البيولوجية الصحية، وبالتالي، جعل حياتنا صحية أكثر؟

يوصي الباحثون بمحاكاة دورات ضوء النهار الطبيعي باستخدام المصابيح الصناعية. حيث يُنصح باستخدام مصابيح أكثر إشراقًا وأقوى في الصباح وخلال النهار، في حين يُنصح باستخدام مصابيح خافتة لليل. يمكن أن تتسبب الإعدادات المعاكسة لذلك في إرباك إيقاع الساعة البيولوجية، أو تغيير مواعيد النوم لدينا، أو تؤدي إلى انخفاض طاقتنا طوال اليوم. أظهرت دراسة من جامعة تورنتو أهمية قوة الضوء في اتخاذ القرارات، حيث أظهرت أن الأضواء الساطعة تكثف من رد فعلنا العاطفي الأولي للمحفزات وأن آثاره يمكن أن تكون إيجابية وسلبية على حد سواء.

درجة حرارة الضوء

تؤثر درجة حرارة لون الضوء بشكل كبير على جسم الإنسان. وعادةً ما يتم تقديرها بالكلفن (K)، فكلما ارتفعت درجة حرارة الضوء، كان الضوء أكثر إشراقًا وبرودة ويميل للأزرق. في هذه الحالة، لا يشير “دافئ” و “بارد” إلى الحرارة المادية الفعلية للمصباح، ولكن إلى لون الضوء. الأنوار الدافئة تجعل البيئة تشعرك بمزيد من الترحيب والاسترخاء. في حين أن الأضواء الباردة تجعل البيئة أكثر تحفيزًا، فهي تجعلنا نشعر بمزيد من اليقظة والتركيز، ويمكن أن تزيد من مستويات الإنتاجية.

ويُعتقد أيضًا أن الضوء الأزرق يقلل من مستويات هرمون الميلاتونين المرتبط بالنوم، مما يجعلنا نشعر بمزيد من اليقظة. وتنبعث من خلال شاشات أجهزة الكمبيوتر والهاتف المحمول كثيرًا من الضوء الأزرق. بحيث يمكن لفحص البريد الإلكتروني الأخير قبل النوم أن يجعل نومنا أقل راحة. ولكن عند استخدام الضوء الأزرق البارد بذكاء، يمكن أن يكون مثاليًا للمساحات التي يحتاج فيها العقل إلى العمل بأقصى سرعة، مثل غرف الاجتماعات والمطابخ الصناعية وحتى المصانع، حيث يكون المتوقع التركيز العالي والانتباه.

تتوافق الإضاءات الصفراء مع فترة الغسق أو الفجر، وهي أوقات يكون فيها الجسم عمومًا أكثر استرخاءًا. هذا أمر منطقي، إذا اعتقدنا أنه حتى وقت قريب لم يكن يتعرض البشر لأضواء عالية الشدة في الليل، ولكن ببساطة كان الليل لضوء القمر والنار. ولذا تميل الإضاءة الضعيفة وغير المباشرة والدافئة إلى جعل البيئات أكثر هدوءًا وراحة. وعلى الرغم من أن ذلك قد لا يكون اختيارًا جيدًا لبيئة عمل تتطلب الكفاءة والإنتاجية، إلا أنه قد يكون مفيدًا جدًا لمطعم أو منطقة استراحة أو غرفة نوم.

الإضاءة الطبيعية

يتفق الخبراء على أن الاستفادة من أشعة الشمس أثناء النهار، وتجنب التعرض المباشر للضوء البارد أو الأزرق في وقت النوم. يمكن أن يحسن نوعية النوم ويؤثر إيجابًا على رفاهية الناس وإنتاجيتهم. وعلى الرغم من أنه من المستحيل التحكم في إضاءة جميع البيئات والفراغات التي نعيش بها، فإن إدراك تأثيرات الإضاءة على أجسامنا، يمكن أن يجعلنا نفكر مرتين في بعض الخيارات التي نتخذها بدون أي تردد، سواء كان ذلك شراء هذا المصباح الذي يوجد عليه تخفيض كبير، أو حتى مجرد التحقق من هاتفنا آخر مرة قبل النوم.

 

المصدر: مقال Eduardo Souza من موقع ArchDaily

الواجهات الذكية: كيف تتكيف المباني مع المناخ المحيط؟

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.
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) 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.

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.

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

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

Exit mobile version