زمان ساختمان‌های هوشمند فرا رسیده است

در سال‌های گذشته پوشش‌های پنجره‌های ساختمانی جمع شونده به بازار آمده‌اند که متناسب با نور خورشید ویژگی‌های نمای ساختمان تغییر می‌کند. در دنیای امروز، تکنولوژی‌های هوشمند مدیریت ساختمان، در جهت اهداف توسعه پایدار حرکت می‌کند.

 

یک خانه هوشمند خانه‌ای است مانند طبیعت، که دارای هوشمندی و کنترل اتوماتیک برای پاسخ به رفتار ساکنین باشد و بتواند برای بهره‌برداران تسهیلات گوناگونی را ایجاد کند.

در سال‌های گذشته، علی‌رغم ورود کشورهای مختلف، در کشور ما کمترین توجه به موضوع ساختمان‌های هوشمند شده است. با این وجود، عطش زیادی در بین خریداران ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری برای این نوع تکنولوژی‌ها مشاهده می‌شود. در بازار مسکن پایتخت، برخی از سازندگان به خاطر افزودن چند گزینه محدود، ساختمان خود را به نام ساختمان هوشمند بسیار بالاتر از قیمت‌های منطقه‌ای قیمت‌گذاری می‌کنند و خریداران نیز حاضر به پرداخت چنین هزینه‌های هنگفتی می‌شوند.

به جهت آشنایی بیشتر، به نمونه‌هایی از کاربردهای اتوماسیون و هوشمند سازی در پروژه‌های ساختمانی اشاره می‌شود.

بهینه‌سازی مصرف انرژی

سیستم اتوماسیون مدرن ساختمان نه‌تنها راحتی بیشتر را تأمین می‌نماید، بلکه به دلیل وجود سیستم‌های کنترل هوشمند مثل روشنایی و جلوگیری از اثر اشعه خورشید، صرفه‌جویی هزینه انرژی فراوانی را در بردارد. برای مثال، در سال‌های گذشته پوشش‌های پنجره‌های ساختمانی جمع شونده به بازار آمده‌اند که متناسب با نور خورشید ویژگی‌های نمای ساختمان تغییر می‌کند. در دنیای امروز، تکنولوژی‌های هوشمند مدیریت ساختمان، در جهت اهداف توسعه پایدار حرکت می‌کند.

سیستم‌های کنترل از راه دور

سیستم عامل اندروید یا خدمات وب، اخیراً محبوبیت زیادی در بازار موبایل کسب نموده است. بسیاری از سیستم‌های مدیریت ساختمان، امکان کنترل از راه دور را فراهم می‌کنند. برای مثال، مالکان یک ساختمان می‌توانند با تلفن همراه هوشمند خود روشن یا خاموش شدن سیستم روشنایی، سیستم تهویه، سیستم امنیتی و حتی پخت غذا را دستور دهند و از وضعیت ساختمان خود مطلع شوند.

سیستم‌های امنیتی

بر اساس یک نظرسنجی بین‌المللی ۹۰ درصد از مردم امنیت، ۷۸ درصد کاهش مصرف انرژی و ۶۴ درصد از شرکت‌کنندگان نیز ساده شدن سبک زندگی را از مهم‌ترین دلایل استفاده از سیستم ساختمان هوشمند می‌دانند. اخیراً، پروژه‌های زیادی برای دسترسی از راه دور هشداردهنده‌ها و کسب آگاهی‌های لازم در استفاده از سیستم اندروید و خدمات وب طراحی و اجرایی شده‌اند.

سیستم هوشمند نظافت نما

تعداد ساختمان‌های با نماهای صاف و شیشه‌ای بزرگ در سراسر جهان در حال افزایش است. بنا به نتایج یک تحقیق، هزینه نظافت و تمیز کردن به‌طور زیادی به چند عامل از خصوصیات نما، تناوب نظافت یا سطح کلی که بایستی نظافت شود بستگی داشته و هر مترمربع آن حدود ۹ دلار است. یک ساختمان نمونه با ۱۲۰۰ مترمربع سطح نمای نظافتی ۱۰۰.۰۰۰ دلار هزینه دارد و این کار تقریباً هرساله انجام می‌شود. کاربرد یک سیستم نیمه اتوماتیک و اتوماسیون نظافتی می‌تواند تا ۶۰ درصد هزینه در این زمینه را صرفه‌جویی نماید. در حال حاضر، ربات‌های نظافتچی نما در کشورهای مختلف دنیا استفاده می‌شوند، که ازجمله آن می‌توان به سیستم اتوماتیک تمیزکاری شیشه‌های قوسی نمایشگاه تجاری لایپزیک در آلمان اشاره کرد.

هوشمندسازی در طرح

در طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زلزله، انواع روش‌های هوشمند پاسخ سازه به زلزله مطرح شده‌اند و روش‌های فعال و غیرفعال متعددی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. خروجی این سیستم‌ها عمر بیشتر ساختمان، کاهش وزن سازه و ایمنی بیشتر در زمان حوادث طبیعی است.

هوشمند سازی فرایندهای مدیریت ساخت

تکنولوژی‌ها و مفاهیم متعددی در برنامه‌ریزی، کنترل و مدیریت پروژه‌های ساختمانی مورداستفاده قرار گرفته‌اند. این تکنولوژی‌ها برای مباحث دیگر مدیریت کارگاه همچون مدیریت ایمنی، بهداشت و محیط‌زیست نیز استفاده شده‌اند. همچنین، روباتیک در روش‌های نوین ساخت، نقش مهمی پیدا کرده است. برای مثال، از واقعیت افزوده برای نمایش پیشرفت پروژه‌های در حال اجرا استفاده شده است.

امروز اتوماسیون رشد کرده  و خود را اکثراً در تمامی دامنه‌های تولید تا ساخت سازه‌های عمرانی نشان داده است. اما، صنعت ساختمان یکی از عقب‌مانده‌ترین صنایع دنیا از حیث تکنولوژی رده‌بندی می‌شود.

واقعیت افزوده، به ترکیب واقعیت و مجاز در یک محیط، برای کمک به درک هر چه بهتر کاربر از واقعیت گفته می‌شود. پژوهشگران، انطباق مدل‌های چون-برنامه را بر روی عکس‌های واقعی کارگاهی در یک محیط واقعیت افزوده پیشنهاد داده‌اند. شکل زیر نمونه‌ای از کاربرد این روش برای فهم میزان پیشرفت پروژه است.

شکل- از بالا به پایین: عکس کارگاه، عکس منطبق شده با برنامه زمان‌بندی

در این شکل، رنگ سبز تیره برای نمایش اجزایی است که به دلیل تحقق برنامه اجرایی، کمترین تلاش مدیریتی را لازم دارند درحالی‌که اجزای رنگ قرمز نیاز به فعالیت بیشتر کنترل پروژه‌ای دارند. بنابراین، با استفاده از این تکنیک به‌راحتی انحراف از برنامه مشخص می‌گردد و برای هر شخصی هرچند دانش چندانی در خصوص مباحث مدیریت و کنترل پروژه نداشته باشد (مانند مالک پروژه) قابل درک است.

سیستم‌های مدیریت تعمیر و نگهداری ساختمان

با توسعه تکنولوژی‌های مختلف رادیویی و دیجیتالی، هم‌اکنون امکان ثبت، بررسی و مدیریت تعمیرات ساختمان فراهم آمده‌اند. در این سال‌ها، انواع سیستم‌های مراقبت هوشمند سازه‌ای ساختمان‌ها مطرح و در ساختمان‌های حساس مورداستفاده قرار گرفته‌اند. سیستم‌های اعلام و اطفا حریق نیز ازجمله سیستم‌های مراقبتی در نگهداری ساختمان‌ها است. سیستم‌های اعلام حریق فعلی بر اساس سیستم سیم‌کشی است در صورتیکه سیستم بی‌سیم هوشمندی که اخیراً توسعه یافته‌اند امکان ارتباط با شبکه یکپارچه و متمرکز مدیریت ساختمان را دارند.

نتیجه‌گیری و پیشنهادات

با توسعه سنسورها، تلفن‌های هوشمند، دوربین‌های دیجیتال، تبلت ها و غیره نقش آن‌ها در ساختمان‌سازی غیرقابل اغماض شده است. ارزان شدن و توسعه تکنولوژی‌هایی مثل دوربین‌های مداربسته، GPS، RFID و غیره نیز به توسعه این سیستم‌ها کمک کرده‌اند. فناوری اطلاعات در صنعت ساختمان، امکان مدیریت از راه دور نیروی انسانی دفاتر کار، مدیریت تأسیسات مکانیکی و برقی (مثل تهویه و نورپردازی) و دریافت بازخوردهایی از سیستم‌های اعلام و اطفا حریق و سیستم‌های امنیتی هوشمند را فراهم آورده‌اند.
در ساختمان‌های به‌اصطلاح هوشمند محدود شهر تهران، به سالن سینمای سه‌بعدی با سیستم صوتی دالبی ساراند، کنترلرهای هوشمند با امکان تنظیم دما، نور و صدا یا موسیقی به‌عنوان گزینه‌های هوشمندی اشاره می‌شود و خبری از نوآوری‌هایی چون پنجره هوشمند، روفتایل های فوتوولتایی، مصالح بازیافتی، نماهای خود تمیز شونده، مصالح نانو و بایو، مصالح مگنتو استریکتیو و سرامیک‌های پیزوالکتریک نیست.

در بسیاری از ساخت‌وسازهای کنونی، به نظر می‌رسد فلسفه اصلی هوشمند سازی یعنی کاهش مصرف انرژی و حرکت در جهت پایداری (ضمن حفظ رفاه ساکنان) کمتر موردتوجه بوده است. برای سال‌های آینده، آشنایی بیش از پیش جامعه مهندسی با تکنولوژی‌های هوشمند، همکاری بین‌رشته‌ای بین مهندسان معمار، عمران، برق و مکانیک، برنامه‌ریزی برای تولید داخلی برخی اقلام، یکپارچه‌سازی سیستم‌ها برای عملکرد بهتر، تعامل با ذینفعان کلیدی پروژه‌های هوشمند به‌ویژه بهره‌برداران و آمادگی دستگاه‌های اجرایی و برنامه‌ریزی به‌ویژه وزارت راه و شهرسازی و شهرداری‌ها، ضروری می‌نماید.

دکتر مهدی روانشادنیا، عضو هیئت علمی دانشگاه