Tag Archives: شرکت ساختمانی آباد تدبیر

ساخت برون سایتی Off-site construction

ساخت برون سایتی

ساخت برون سایتی (انگلیسی: Off-site construction) ساخت و سازی است که در مکانی متفاوت از مکان استقرار ساختمان صورت می‌گیرد. این نوع ساخت و ساز در کارخانه تولیدی که اختصاصاً برای چنین فرایندهایی طراحی شده‌اند انجام می‌گیرد. مدول‌ها به صورت جداگانه در کارخانه ساخته می‌شوند و سپس به وسیله تریلرهایی که به این منظور طراحی شده‌اند به سایت منتقل می‌شوند. پی‌های بتنی به گونه‌ای در زمین فرو می‌شوند که ساختمان در سطح تراز قرار می‌گیرد و نیاز به استفاده از رمپ و پله از بین می‌رود. در محل احداث، ساختمان به زمین و دیگر مدول‌ها وصل می‌شود و روی پی‌های دائمی کار گذاشته می‌شود. این ساختمان‌ها با هر نظام ساختی قابل اجرا هستند و از ساختمان‌های سنتی که در سایت ساخته می‌شوند غیرقابل افتراق اند.
۴ دسته ساخت برون سایتی وجود دارد، که تحت آن سیستم‌های متفاوت بسیاری ساخته شده است. این دسته‌بندی‌ها شامل، حجمی، مدولار، صفحه‌ای و ترکیبی می‌باشد. هریک از این دسته‌بندی‌ها رویکرد متفاوتی به ساخت برون سایتی دارند که هر کدام می‌تواند با دیگری ترکیب شود و منجر به ایجاد یک ساخت برون سایتی مختلط شود.

ساخت برون سایتی

انواع ساختمان
ساخت برون سایتی را (مانند ساخت درون سایتی) می‌توان برای انواع مقاصد از جمله مسکونی، آموزشی، درمانی و کاربردهای تجاری استفاده کرد. ساخت برون سایتی  می‌تواند از تعداد کمی واحد مدولار تا صدها واحد، متغیر باشند و از نظر ارتفاع می‌توانند در طبقات زیاد ساخته شود.
شباهت‌ها
ساخت برون سایتی مشابه ساخت مدولار است اما ساخت برون سایتی در درجه اول متمرکز بر ساخت و ساز دائمی است در حالی که ساخت و ساز مدولار می‌تواند هم دائمی، هم قابل جابه جایی باشد.

ساختمان کربن صفر

ساختمان کربن صفر

نازل کربن صفر یا مسکن انرژی صفر اصطلاحی است که برای تعریف اقامت گاه‌های خانوادگی با میزان راندمان انرژی بسیار بالا استفاده می‌شود. در این منازل برای تامین نیاز انرژی روزانه و احتیاجات ساکنین، به انرژی بسیار کمی نیاز است. یک ساختمان کربن صفر یا ZCH دارای میزان کربن سالیانه خالص صفر است. فوت پرینت((footprint کربن معیاری است برای سنجش تمام انتشارات گازهای گلخانه‌ای که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم بر اثر فعالیت‌های خانگی مثل گرمایش، مصرف تجهیزات خانگی، فعالیت‌های شخصی مثل رانندگی با یک ماشین، خدمات وسیع تر مثل حمل و نقل هوایی و عمومی و مصرف انفرادی غذا و دیگر محصولات است. این فوت پرینت متشکل از دو بخش است :اولیه و ثانویه؛ که بر حسب واحد تناژ دی اکسید کربن معادل (co2e) بیان می‌شوند. فوت پرینت اولیه معیاری است برای سنجش انتشارات co2 مستقیم بر اثر مصرف مستقیم سوخت‌های فسیلی به عنوان منبع انرژی یا برای حمل ونقل. فوت پرینت ثانویه معیاری است برای سنجش انتشارات co2 غیر مستقیم بر اثر فرایند ساخت محصولات خانگی و تجزیهٔ این محصولات. ساخت و تولید لباس، ماشین، مبلمان و فعالیت‌های رفاهی ساکنین از جمله فوت پرینت‌های ثانویه هستند. محاسبهٔ فوت پرینت‌های ثانویه با عوامل ثانویه مهم هستند. عوامل ثانویه شامل سبک زندگی ساکنان، رژیم، غذا، میزان مسافرت‌های هوایی سالیانه، میزان کارکرد افرادو … ، کاربرد حمل ونقل عمومی، و تعداد، نوع، و کاربد وسایل نقلیه خصوصی است. عوامل ثانویه همچنین شامل لباس خریداری شده، باز یابی‌ها، فعالیت‌های رفاهی، و کاربرد خدمات مالی و غیره در طول یکسال است. تعداد پروازهای هوایی در یک سال به این خاطر در نظر گرفته می‌شود که میزان مجموع مصرف سوخت را مشخص می‌نماید. شخصی که زیاد صفر می‌کند دارای فوت پرینت کربن بیشتری است. این انتشارات به وسیلهٔ کاربرد روش دایره بزرگتر محاسبه می‌شوند. اول فاصله میان فرود گاه‌ها تعیین می‌شود. سپس فواصل غیر مستقیم و ضریب انتشارات با توجه به نوع پرواز مشخص می‌شود. یک عامل موثر دیگر در فوت پرینت کربن افراد، نوع وسیلهٔ نقیهٔ ان‌ها، بازده گالن در هر مایل(mpg)، مجموع مایل طی شده در هر سال است. نوع رژیم افراد عامل مو ثر دیگر است. برای مثال گیاه خوران دارای فوت پرینت کربن کمنری نسبت به گوشت خواران هستند. عوامل دیگر شامل خرید موارد و اقلام وارداتی، وسایل شخصی، و فعالیت‌های رفاهی بدون کربن مثل فوتبال آمریکایی، دو چرخه سواری، اسکی، و قایق رانی است.

تعیین یک مسکن با میزان کربن صفر(ZCH)
راندمان انرژی: منازل باید از لحاظ مصرف انرژی بهینه باشند و دیماند (تقاضا) انرژی ان‌ها در طول روز حداقل باشد. در منازل جدید، باید ایزولاسیون در برابر نفوذ هوا و حرارت به درستی رعایت شود. نصب عایق ۱۸۰ ملی متری ضخیم، بازیابی آب، جایگزینی تجهیزات خانگی قدیمی با تجهیزاتی که بر چسب انرژی ان A است.
تطبیق کربنی: نقش در کربن صفر شامل کاربرد کم کربن در محل، و انرژی کربن صفر مثل شبکهٔ گرمایشی است. گرمایش حوزه‌ای سیستمی است که گرمایش را از طریق یک مکان مرکزی برای مصارف خانگی و تجاری تامین می‌نماید. این باعث کاهش چشم گیر فوت پرینت کربن منازل می‌شود.
راه حل‌های مجاز: هر نوع معیار تایید شدهٔ ذخیرهٔ کربن که می‌توان از ان برای مصارف مختلف خانه‌ها استفاده کرد. بسیاری از نهادهای دولتی و خصوصی اتقای این مفهوم zch را شروع کرده‌اند. در انگلیس، مرکز فوت پرینت کربن در تابستان سال ۲۰۰۸ بر پا شد تا به تحقق دستور العمل ZCH کمک نماید. این نهاد با رعایت استانداردهای اتحادیهٔ اروپا و پروتکل کیوتو (۱۹۹۷) در بخش‌های صنعتی و دولتی فعالیت دارد. در اتحادیهٔ اروپا، ساخنمان‌ها مسوول ۴۰ درصد مجموع انرژی مورد نیاز اتحادیهٔ اروپا هستند. انتظار می‌رود که این درصد در آینده افزایش یابد. علی رغم نقش انگلیس در برخی از تعاریف ZCH، اکنون اینگونه به نظر می‌رسد که این عبارت هنوز تجاری نشده است چرا که نهاد استانداردهای تبلیغاتی انگلیس (ASA) این قانون را وضع کرده است که نمی‌توان هیچ ساختمان یا محصولی را «کربن صفر» نام نهاد.
بافت بیولوژیکی EARTHSHIP
این یک نمونه از ZCH است که توسط رینولدز توسعه یافته است. EARTHSHIP یک نوع پایدار مسکن ۱۰۰ درصد سازگار با محیط زیست است که در هر منطقه‌ای می‌توان انرا ساخت. از دیدگاه رینولدز این مفهوم دارای ۳ شرط است:
معماری پایدار با کاربرد مصالح طبیعی و قابل بازیابی.
صرفاً بر اساس منابع انرژی طبیعی.
مقرون به صرفه و اقتصادی بودن.

طرح رینولدز بسیار ساده است. مصرف آب در ان چهار برابر است. یک منبع آب در سقف برای جمع اوری اب باران یا برف ذوب شده و طراحی شده ا است. سپس آب جمع‌آوری شده به سمت یک پمپ هدایت می‌شود تا فشار آب مورد نیاز ساختمان تامین شود. این نوع اب را آب را خاکستری می‌نامند. این آب برای آشامیدن مناسب نیست. این اب را از یک فیلتر گریس عبور می‌دهند وسپس به یک سلول گیاهی می‌رود. بعد از این سلول فرایند فیلترینگ اب تمام می‌شود. ابی که در سرویس بهداشتی استفاده می‌شود آب سیاه نامیده می‌شود. از این اب در EARTHSHIP استفاده نمی‌شود و به یک تانکر ضد میکروب خورشیدی انتقال داده می‌شود. امکان تصفیه فاضلاب در محیط داخلی و خارجی وجود دارد. سلول‌های گیاهی خارجی حجم اب تراوش شده به زمین را کاهش می‌دهند و بنابراین احتمال الوده شدن منابع آب‌های زیر زمینی کاهش می‌یابد. با این سیستم دیگر نیازی به کاربرد سیستم‌های فاضلابی بزرگ و تاسیسات تیمار آب نیست. طراحی این سیستم در یک شیب، آب و هوای نسبتاً ثابتی در داخل خانه ایجاد کرده و کاربرد انرژی را به حداقل می‌رساند. دیوارهای شرقی مثل یک جرم حرارتی برای جذب گرما در طول روز و آزاد سازی آن در شب عمل می‌نمایند. EARTHSHIPها OFF THE GRID هستند یعنی می‌تواندد برق مصرفی را بدون نیاز به شبکه تامین نمایند. در این سیستم از سلو ل‌های فوتو ولتالییک و توربین بادی برای تامین مصرف برق استفاده می‌شود. برق حاصل از انرژی باد و خورشیدی در چندین باتری ذخیره می‌شود و سپس برای تجهیزات خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ارس شیپ از آب ۴ برابر پیش از دورریز استفاده می‌نماید. در سطح سقف مواردی تعبیه شده‌اند که آب باران یا برف را جمع‌آوری می‌نمایند. این آب انبارها یا مخازن، برای یک ارس شیپ مشخص بر مبنای اقلیم محلی مشخص می‌گردد. از مخازن آب، آب به واحد سازماندهی آب با یک پمپ به دستگاه فیلترسازی وارد می‌شود. آب به مخزن تحت فشار وارد می‌شود تا فشار آب مورد نیاز ساختمان در آن تعیین گردد. این آب برای حمام کردن، نوشیدن و فعالیت‌های گوناگون همانند شستشوی ظروف مورد استفاده قرار می‌گیرد. آب حاصل از این فعالیت‌ها که دور ریخته نمی‌شوند تحت عنوان آب خاکستری خوانده می‌شود و از آن برای فلاش کردن توالت‌ها استفاده می‌شود. آب خاکستری برای نوشیدن بهداشتی و مطلوب نیست اما از آن برای کاربردهای دیگر در ارس شیپ استفاده می‌گردد. آب خاکستری، از طریق فیلتر گریس انتقال یافته تا بتواند به اتاقک گیاهی داخلی وارد می‌شود. یک اتاقک گیاهی، یک باغ سرپوشیده با پوشش گیاهی در حال رشد می‌باشد. اکسیژن رسانی، جابجایی، فیلترسازی و همچنین پاکسازی باکتری‌ها، همگی در اتاقک بسته صورت می‌گیرد که سبب پاکسازی و فیلترسازی آب می‌گردد. پس از اینکه در اتاقک گیاهی، فرایند فیلترسازی آب خاکستری تکمیل گردید و آب برای فلاش کردن توالت مورد استفاده واقع شد دفع می‌گردد. پس از استفاده آب در توالت آب باقی‌مانده تحت عنوان آب سیاه خوانده می‌شود. آب سیاه، در ارس شیپ مجدداً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد اما به مخزن بهداشتی که با نور خورشید کار می‌کند با میدان‌های آبشویی وارد شده و از آن برای آبیاری اتاقک‌های گیاهی داخلی استفاده می‌شود (کشت چشم انداز).
طرح ساختار ارس شیپ، در سمت شیب، اجازه حفظ شرایط اقلیمی نسبتاً ثابت در خانه با حداقل کاربرد انرژی را می‌دهد. دیواره‌های شرقی به عنوان جرم حرارتی عمل می‌نمایند که حرارت را در طول روز دریافت نموده و حرارت را به قسمت داخلی هنگام شب وارد می‌سازند. حرارت در جرم از دیوار واقع در سطح زمین ذخیره می‌شود- هنگامی که حرارت بیشتری موجود نیست، حرارت ذخیره شده به فضای سردتر تشعشع می‌یابد. این مورد به دمای داخل خانه اجازه می‌دهد تا در طول روز و شب ثابت باقی بماند. ارس شیپ می‌تواند مفهوم خارج از شبکه را زنده کند که می‌تواند الکتریسیته خود را به جای تاکید بر زیرساخت‌های موجود برای تولید نیرو تولید نماید. یک سیستم توان که از سلول‌های فتوولتائیک و همچنین واحد توان بادی تشکیل شده، بر روی ارس شیپ توان کافی را برای فعالیت‌های روزانه/ کاربرد در یک خانوار مشخص تامین می‌نماید. نیروی حاصل از باد و سیستم خورشیدی در چندین مورد از باتری‌های چرخه عمیق ذخیره می‌شود که نیرو را به خروجی و همچنین تمامی تجهیزات می‌فرستد.
نقش ساختمان کربن صفر در مدیریت محیط زیست
ساختمان کربن صفر و ارس شیپس نقش مهمی در مدیریت زیست محیطی ایفا می‌کنند. این ساختمان‌ها قادر به انجام کارکردهای روزانه مناسب خانه در مقابل تغییر شرایط زیست محیطی می‌باشند و شکلی از انعطاف‌پذیری مهندسی را نشان می‌دهند. انعطاف‌پذیری مهندسی بخشی از مدیریت تطابقی به شمار می‌آیند. مدیریت تطابقی ایده‌ای است که با استفاده از آن می‌توان با سازگاری به تغییرات به جای تغییر کامل موارد دیگر به پایداری دست یافت. خانه‌های کربن صفر به انسان‌ها اجازه می‌دهند تا با افزایش دمای جهانی هماهنگ و سازگار گردند. این انواع خانه‌ها سبب می‌شود که افراد بتوانند بدون استفاده از سطوح کمتر سوخت‌های فسیلی زنده بمانند و ساکنان در رابطه با کمبود غذا محافظت شده و آلودگی‌ها متوقف می‌گردد. خانه‌های کربن صفر می‌توانند انعطاف‌پذیری و برگشت‌پذیری را برای تغییرات در مقابل نقطه خاص در ثبات پویا حاصل کنند. در این مورد، نقطه انتها نشان دهنده جنبه‌های خطرناکی از تغییر اقلیم می‌باشد. هنگامی که یک نقطه انتهایی ایجاد می‌گردد سیستم در معرض حوزه جدیدی از ثبات قرار می‌گیرد و ویژگی‌های ثبات تغییر می‌نماید. سیستم به حوزه جدیدی از جو وارد می‌شود و به موقعیت ثبات جدید وارد می‌شود. با توجه به این ایده، ارتفاع محدوده‌ای که حوزه جذب در آن واقع است تعیین کننده مقادیر فشار یا اختلال مورد نیاز برای مجبور نمودن سیستم به ورود به حوزه جذب دیگر می‌باشد. خانه‌های کربن صفر، انعطاف‌پذیری مهندسی را برای این رویداد امکانپذیر می‌سازند زیرا می‌توانند با اختلالات صورت گرفته در این شرایط هماهنگ گردند. دقیقاً هنگامی که این نقاط انتهایی ایجاد می‌گردند شناخت تقریباً غیرممکن خواهد بود و به سختی می‌توان شرایط را پیش بینی کرد. آن‌ها نشان دهنده تغییرات غیرخطی بوده و سبب می‌شوند پیش بینی و یا آماده‌سازی برای مواجهه با تغییرات مشکل گردد.

ساختمان کاونسیل هاوس

ساختمان کاونسیل هاوس

ساختمان کاونسیل هاوس (به انگلیسی: Council House ) به اختصار ch۲ دراسترلیا برای ساختمان‌ها سیستم رده بندی به نام ستاره سبز وجود دارد. در استرالیا [شش ستاره سبز] بالاترین رتبه است. استفاده از آبگرمکن‌های خورشیدی و منابع ذخیره آب باران در ساختمان‌ها و استفاده از روش‌های تهویه داخل ساختمان به صورت طبیعی، از نخستین مواردی است که باید رعایت شود. [ساختمان کاونسیل هاوس] دو با [شش ستاره سبز]، با فناوری منحصربه‌فردش برندهٔ جوایز متعددی در زمینه معماری، و معماری پایدار در استرلیا شده است. جدا سازی زباله‌ها در مبداء، لزوم اندازه‌گیری دمای داخل، کنترل میزان مصرف برق در طول شبانه روز، و تشویق کارمندان به استفاده از دوچرخه و وسایل حمل و نقل عمومی برای آلوده نکردن محیط زیست، از فعالیت‌های عادی ساختمان کاونسیل هاوس به شمار می‌آید. تمام مواد و مصالحی که قرار است در نازک کاری ساختمان‌ها به کار روند دارای شناسنامه سبز هستند و باید نشان دهند این مواد چگونه تهیه شده و بعد از چند سال چگونه به چرخه طبیعت بر می‌گردند، این امر حتی شامل صندلی‌ها هم می‌شود. در غیر این صورت معماران مجاز به استفاده از آنها نیستند. CH۲ یک ساختمان آینده نگر است که می‌تواند راهی را که استرالیا، و البته دنیا به سوی معماری پایدار طی می‌کند، نمایش دهد. کاونسیل هاوس در اگوست ۲۰۰۶ به اتمام رسید. معماری پایدار در تمام جنبه‌های آن و در همه طبقات ساختمان رعایت شده است. تاسیسات تصفیه آبهای زیر زمین، کاربرد مواد تغیییر حالت دهنده در سرمایش، پنجره‌های خود کار برای خارج کردن گرما در شب، آفتابگیرهایی که با حرکت خورشید تغییر جهت می‌دهند و حتی ظروف نگه داری گیاهان در نما، همگی نشان از تفکری نو دارند. گرچه بیشتر اصول به کار گرفته شده در ساختمان کاونسیل هاوس جدید نیستند- مانند ذخیره گرما برای ایجاد سرمایش یا استفاده از گیاهان برای کنترل نور ورودی و… – ولی پیش از این در استرالیا سبکی چنین جامع و به هم پیوسته به کار گرفته نشده بود.CH۲ استانداردهای جدیدی به ارمغان آورده که نشان می‌دهد چگونه یک ساختمان می‌تواند استانداردهای مالی، اجتماعی، و زیست محیطی را با هم رعایت کند.
CH۲ همانند بوم زیست کرهٔ زمین طراحی شده که مجموعهٔ گسترده‌ای است از اجزای به هم پیوسته. همان گونه که در کره زمین بررسی نقش هر بخش بدون مراجعه به کل غیر ممکن است،CH۲ هم از اجزای متعددی تشکیل شده که در کنار هم، برای ساختمان گرما، سرما، برق و آب تولید می‌کنند و در همان حال محیطی هماهنگ با هم می‌آفرینند. به طور مثال رنگ‌های تیره گرما را جذب می‌کنند و هوای گرم بالا می‌رود. بر اساس همین خاصیت، نمای شمالی CH۲ ده دریچهٔ تخلیه هوا با رنگ تیره دارد که از خورشید گرما جذب می‌کنند و هوای ماندهٔ داخل را به بالا رانده و از ساختمان بیرون می رانند (به علت قرار گرفتن استرلیا در نیمکرهٔ جنوبی، آفتاب در شمال ساختمان حرکت می‌کند). دریچه‌های نمای جنوبی رنگ روشن دارد که هوای تازه را از بام به سمت پایین توزیع می‌کنند. کارکنان این ساختمان می‌توانند جریان هوای تازه را در فضای کاری خود با دریچه‌های تعبیه شده در کف هر طبقه تنظیم کنند. آفتابگیرهای ضلع غربی که از چوب بازیافت شده ساخته شده‌اند، بر نما سایه می‌اندازند. انرژی حاصل از صفحات خورشیدی بام، برق مورد نیاز برای حرکت آفتابگیرها را تامین می‌کنند که با توجه به وضعیت خورشید در آسمان تغییر جهت می‌دهند. این اجزا دست به دست هم می‌دهند تا معیارهای معماری پایدار، محیطی سالم و کنترل شده به وجود آورند. هر روزه در حدود صد هزار لیتر فاضلاب از کانال خیابان کالینز (در مجاورت CH2) گرفته می‌شود. یک کانال فاضلاب شهری معمولاً ۹۵٪ آب در خود دارد که این چیزی نیست جز هدر دادن آب و افزایش بار فاضلاب در شبکه. در CH۲ این فاضلاب وارد تصفیه خانه ساختمان می‌شود که آب را از آن جدا می‌کند و قسمت جامد را به شبکه فاضلاب می‌فرستد. آب استخراج شده با سیستم میکرو فیلتر تصفیه می‌شود که آبی با درجه A را تهیه می‌کند که برای استفاده غیر آشامیدنی مناسب است. بخشی از آب بازیافت شده برای تامین آب شبکه سرمایش، موتورخانه، سیفون توالت‌ها و سامانهٔ آب فشان اطفای حریق استفاده می‌شود. مابقی در دیگر ساختمان‌های شهرداری، فواره‌ها و تاسیسات شهری استفاده می‌شود. حجم آب قابل ملاحظه‌ای هم با جمع آوری آب باران در ساختمان کاونسیل هاوس ذخیره می‌شود.

باغ‌های عمودی
بخشی از آب بازیافت شده برای آبیاری باغ‌های عمودی به کار می‌روند که در سرتا سر نمای شمالی ساختمان وجود دارند. این باغها برای کمک به سایه افکنی و جلوگیری از نور شدید خورشید و همچنین طروات بخشیدن به هوای داخل طراحی شده‌اند. گیاهان در گلدان‌های مخصوصی هستند که در بالکن‌های هر طبقه ثابت شده‌اند. پیچکهای بالا رونده را شبکه‌ای ساخته شده از فولاد ضد زنگ نگه داری می‌کنند. پیچک‌های هر طبقه قد می‌کشند و پیجک‌های طبقه بالاتر راه آن‌ها را ادامه می‌دهند.
برج‌های آب فشان و مخازن سردکننده
در سیستم سرمایش ساختمان کاونسیل هاوس ، در مقایسه با سیستم گرمایش آن، هزینهٔ بیشتری صرف شده است، به این دلیل که فعالیت‌های انسانی و لوازم الکترونیکی داخل ساختمان گرمای قابل ملاحظه‌ای ایجاد می‌کنند. سامانهٔ تولید هوای گرم این ساختمان چنان طراحی شده که از این گرما استفاده کند. در نتیجه بخش عمده انرژی برای سرمایش ساختمان استفاده می‌شود. در CH۲ هوای تازه خارج ساختمان از ارتفاع حدود ۱۷ متری سطح خیابان به داخل آب فشان‌های ضلع شمالی ساختمان هدایت می‌شود. در همان حال که هوا در داخل برج‌ها پایین می‌آید، در اثر تبخیر آب پاشیده شده با دوش، خنک می‌شود. هوای خنک به مغازه‌های طبقه همکف و آب خنک به مخزن مواد تغییر حالت دهنده در زیر زمین رسانده می‌شود. این مخزن سرما را در خود ذخیره می‌کند. آب خنک شده در برج‌ها در مخزن حرکت می‌کند و باعث یخ زدن مواد درون آن می‌شود. جریان آب جداگانه‌ای هم که در صفحات و لوله‌های سردکننده در طبقات در جریان است، از داخل مخزن می‌گذرد و خنک می‌شود. آب سردی که در صفحات سقفی و لوله‌های جلوی پنجره‌ها جریان می‌یابد، سرمای ملایمی ایجاد می‌کند که با دمای حدود ۱۸ درجه سانتی گراد بر فضای کاری فرود می‌آید. این روش، جایگزین روش سنتی استفاده از فن برای دمیدن هوای سرد بر افراد ساختمان است.
پنجره‌های خودکار برای تهویه شبانه
ساختمان کاونسیل هاوس شب هنگام با تهویه طبیعی خنک می‌شود. پنجره‌های ضلع شمالی و جنوبی به صورت خودکار باز می‌شوند تا اجازه دهد هوای تازه و خنک وارد اتاق‌ها شود، هوای گرم را خارج کند و در نتیجه ساختمان خنک شود. این فرایند تخلیه شبانه یا تخلیه هوا در شب نامیده می‌شود. حسگرهای باد، باران و دما پنجره‌ها را به صورت خودکار باز و بسته می‌کنند. هوای خارج ساختمان در فرایند تخلیه شبانه، سقف‌های بتنی ۱۸۰ میلی‌متری پیش ساخته را خنک می‌کند و سقف، با توجه به ظرفیت حرارتی بالای بتن، سرمای زیادی را در خود ذخیره می‌کنند، سرمای ذخیره شده در بتن در طول روز به اتاقها پس داده می‌شود و به سرمایش آنها کمک می‌کند و در نتیجه بار برودتی موتورخانه را در تابستان تا ۱۴٪ کاهش می‌دهد.
برآوردها
برآورد شده است که صرفه جویی ناشی از ویژگی زیست محیطی CH۲، در مقایسه با ساختمان‌های متداول، بتوانند هزینه‌های اضافی ساخت آن را در ۱۰ سال جبران کند، اگرچه بیشترین ارزش CH۲ در این است که همچون الگویی قابل نسخه برداری است. انتظار می‌رود ساختمان کاونسیل هاوس  ۸۵٪ برق کمتر و ۸۷٪ گاز کمتر در مقایسه با ساختمان پنج ستارهٔ ABGR مصرف کند. این بدین معنی است که CH۲ فقط ۱۳ تا ۱۵ درصد از انرژی ای را که ساختمان سابق شهرداری استفاده می‌کرد به کار می‌برد. برآورد می‌شود CH۲ ۶۰٪ کمتر از بهترین ساختمان پنج ستاره، و یک پنجم ساختمان سابق شهرداری ملبورن گازهای آلاینده تولید کند. مجموعهٔ جامع بازرسی بوم زیست شناختی مصالح ساختمان، همه جنبه‌های تولید و حمل آنها را در ارتباط با تاثیر بر محیط و افراد استفاده کنند از ساختمان مورد ارزیابی قرار داده است. با وجود کاهش چشمگیر هزینه‌های ناشی از مصرف انرژی، سود اقتصادی این پروژه بیشتر در افزایش بهره‌وری نیروی انسانی، کاهش غیبت کارمندان و جایگزینی آنها (به خاطر ایجاد محیطی مطبوع و سالم) است که سالانه میلیون‌ها دلار به کارفرمایان ضرر می رساند. بررسی‌ها نشان می‌دهند بهینه‌سازی هوای داخل ساختمان کاونسیل هاوس در سامانهٔ تهویهٔ پروژه‌ای مانند CH۲ می‌تواند باعث کاهش ۴٫۹ درصدی غیبت کارمندان شود. پیش بینی می‌شود این موضوع بتواند باعث ذخیره ۱٫۲ میلیون دلار برای شهر ملبورن شود.”

سیستم تهویه گردشی

 سیستم تهویه گردشی

تهویه گردشی (به انگلیسی: Displacement ventilation) یک روش توزیع هوای اتاق است که در آن هوای تصفیه شده بیرون از سطح کف وارد می‌شود و از بالای محوطه مسکونی، مغمولا از بالای سقف، خارج می‌گردد.

طراحی  سیستم تهویه گردشی :
یک سامانه تهویه گردشی معمولی، مانند سامانه‌ای که در فضای دفتر کار استفاده می‌شود، هوای خنک گردشی را از طریق یک افشانه با القای کم از یک دستگاه هدایت هوا (AHU) وارد می‌کند. هوای خنک توسط کف فضا پراکنده شده و سپس با گرم شدن هوا به سبب تبادل گرما با منابع گرمایی در فضا (مانند ساکنان، رایانه‌ها، روشنایی‌ها) بالا می‌رود. هوای گرمتر نسبت به هوای خنک دارای تراکم کمتری است، و لذا جریانهای همرفتی بالا رونده‌ای را تحت عنوان بالشتک گرمایی ایجاد می‌کند. سپس هوای گرم فضا را از بالای سقف اتاق ترک می‌کند. انواع افشانه‌ها از لحاظ کاربرد متفاوتند. افشانه‌ها را می‌توان روی دیوار («دیواری»)، گوشه اتاق («زاویه‌ای»)، یا روی کف اما نه کنار دیوار («ایستاده») نصب نمود.تهویه گردشی را می‌توان با دیگر منابع سرمایش و گرمایش، همچون چیلرهای تابشی سقفییا گرمایش پایه دار ترکیب نمود.
تاریخچه:
سیستم تهویه گردشی  نخستین بار در یک ساختمان صنعتی در اسکاندیناوی در سال ۱۹۷۸ استفاده گردید، و از آن پس در اسکاندیناوی معمولاً در کاربردهای اینچنینی، از جمله فضاهای اداری بکار می‌رود.در ۱۹۸۹، آمار تهویه گردشی به میزان ۵۰٪ در کاربردهای صنعتی و ۲۵٪ در ادارات کشورهای اسکاندیناوی تخمین زده شد.کاربر آن در ایالات متحده به اندازه اسکاندیناوی گسترده نبود. پژوهشهای معدودی برای ارزیابی عملی این کاربرد در بازارهای ایالات متحده بسته به انواع مختلف طراحی فضا و کاربرد در اقلیمهای گرم و مرطربو نیز پژهشهایی برای سنجش کیفیت و میزان صرفه جویی انرژی بالقوه این رهیافت در ایالات متحده و دیگر مکانها انجام گرفته است.

Untitled
کاربردها
از جمله کاربردهای  سیستم تهویه گردشی  در فرودگاه بین‌المللی سواردایبومی در بانکوک تایلند،و در ساختمان مرکز پروژه‌های پروازی آزمایشگاه رانش جت ناسا، بوده است.
امتیازات:
کیفیت هوای داخلی: گزارش مکرری از امتیاز تهویه گردشی درباره کیفیت هوای داخلی برتر بدست آمده از هوای آلوده خارح از اتاق است. برخلاف تهویه مرکب، تهویه گردشی هوای پاک را به داخل اتاق می‌آورد و آلودگیهای تولید شده توسط منابع گرمایی داخل اتاق را خارج می‌سازد، که به یک کیفیت برتر هوا می‌انجامد.
صرفه جویی در انرژی: مطالعات نشان داده‌اند که صرفه جویی انرژی تهویه گردشی در مقایسه با تهویه استاندارد مرکب، بسته به نوع کاربری، طراحی/تجمع/جهت و دیگر عوامل ساختمان، بیشتر است. پژوهش‌ها دراین باره در جریانند.
محدودیتها:
محدودیتهای فضا: تهویه گردشی مناسبترین مورد برای فضاهای بلند تر (با ارتفاع بیش از ۳ متر [۱۰ فوت]) می‌باشد که در آن حجم گردش هوای زیادی برای موارد کیفیت هوا مورد نیاز است.تهویه مرکب استاندارد می‌تواند برای فضاهای کوچکتر که در آنها کیفیت هوا اهمیت چندانی ندارد، مانند یک دفتر کار یک نفره، و جایی که ارتفاع اتاق زیاد بلند نیست (یعنی کمتر از ۲/۳ متر [۷/۵ فوت]) بکار رود.
روش تهویه: به دلیل ویژگیهای بی مانند مطلوبیت گرمایی،  سیستم تهویه گردشی  بیشتر در موارد سرمایشی استفاده می‌شود تا گرمایش. در بسیاری حالات، یک منبع گرمایی جداگانه، همچون یک رادیاتور یا بخاری پایه دار، در طول دوره‌های گرمایشی بکار گرفته می‌شود.
آسایش گرمایی: تهویه گردشی می‌تواند در پی اختلاف گرمای عمودی سبب نامطلوبیت شود.یک رابطه جایگزینی جدانشدنی میان این دو مسأله وجود دارد: با افزایش حجم جریان (و توانایی خروج بار گرمایی بیشتر)، تغییرات دمای عمودی می‌تواند کاهش یابد، اما در عوض ممکن است سبب افزایش ریسک حرکت عمودی هوا گردد.ترکیب تهویه گردشی با چیلر تابشی سقفی راه حلی برای رفع این مشکل می‌باشد.
آلایش: از آنجا که یک امتیاز تهویه گردشی این است که کیفیت هوا بخاطر خروج آلودگیهای موجود در هوا بهبود می‌یابد، اینگونه تصور می‌گردد که تمام آلودگی توسط منابع گرمایی تولید می‌شود.
راهبردهای طراحی:
راهبردهای مختلفی برای پیشبرد طراحی سامانه‌های تهویه گردشی ارائه شده‌اند، از جمله:
اسکیستاد، مونت، نیلسن، هاگستروم، ریلو (۲۰۰۲). تهویه گردشی در موارد غیر صنعتی. فدراسیون انجمنهای گرمایش و تهویه مطبوع اروپا.
چن و گلیکسمن (۲۰۰۳). ارزیابی بازده و توسعه راهبردهای طراحی تهویه گردشی. آلتانا: اشرای.
اسکیستاد (۱۹۹۴). تهویه گردشی. انتشارات مطالعات پژوهشی، جان ویلی و پسران، ساسیس غربی. انگلستان.
پژوهش:
تعدادی از پژوهشگران بر اثرات تهویه گردشی در فضاها تحقیق کرده‌اند. توجه مونت بیشتر روی کیفیت هوا، آلاینده‌ها و بالشتکهای همرفتی در طرحهای تهویه گردشی بیوده است.نیلسن بر روی تغییرات دما و توزیع در کاربردهای تهویه گردشی مطالعه نموده است.لیوچاک و نال بر امکان استفاده از تهویه گردشی در اقلیمهای گرم و مرطوب تحقیق کرده‌اند.لاودی و همکارانش بر مسأله ترکیب سامانه‌های تهویه گردشی با چیلرهای سقفی پژوهیده‌اند. ملیکف و همکاران یک ارزیابی میدانی بر تهویه گردشی انجام داده‌اند.

معماری اکوتک

اکوتک (به انگلیسی: Ecotech) سبک معماری‌ای است که طراحی در این سبک بر این اصل استوار است که ساختمان جزئی کوچک از طبیعت پیرامونی است و باید به عنوان بخشی از اکوسیستم عمل کند و در چرخه حیات قرار گیرد. معماری اکوتک طراحی است مردمی و لذا کیفیت فضاهای داخلی ساختمان اهمیت ویژه‌ای می‌یابند.

نحوه و چگونگی استفاده از تکنولوژی در هماهنگی با محیط طبیعی در همه انواع بناها یکسان نبوده و نخواهد بود در برخی بناهای مهم و شاخص معماری و شهری گاه از آخرین ابداعات فنی استفاده می‌شود به گونه‌ای که به نظر می‌رسد استفاده از آن روشها برای کشورهای در حال توسعه در دوره معاصر چندان مقدور نیست اما تجربه‌های کشورهای اروپائی در برخی از زمینه‌ها به ویژه در مورد بعضی از بناهای کوچک مانند واحدهای مسکونی می‌توان بسیار هوشمند باشد. برخی از معماران برای ایجاد پیوند و هماهنگی بین انسان و محیط طبیعی از طریق فضای معماری به فکر استفاده از مصالح و مواد طبیعی و در موارد ی کاربرد روشهای بومی افتادند و خصوصیات مصالح سنتی را از نو شناختند.معماری بومی که نتیجه پذیرش معیارهای معماری مردمی به عنوان روش طراحی توسط مهندسان معمار می‌باشد وسیله‌ای برای ادامه ارزشهای ریشه‌دار در یک بافت نوین است.

سردمداران معماری اکوتک

در سال ۱۹۷۱، دو معمار جوان ایتالیایی تبار به نام‌های ریچارد راجرز ساکن انگلستان و رنزوپیانو ساکن ایتالیا، در مسابقه طرح ساختمان مرکز ژرژپمپیدو در پاریس در بین ۶۸۱ شرکت کننده برنده اعلام شدند. نمای این ساختمان را مجموعه‌ای از دودکش‌ها، آبگردان‌ها، لوله‌های تأسیساتی و ستون‌ها، تیرها، بادبندها، راه پله‌ها و مسیرهای رفت‌وآمد تشکیل می‌داد. این دو نفر به همراه نرمن فاستر و نیکلاس گریم شاو آغازگر سبکی در اروپا بودند که به نام‌ معماری هایتک یا تکنولوژی بسیار پیشرفته معروف گردید. بعد از هایتک سبک دیگری به نام اکوتک در معماری مطرح شد.
اصول و مبانی معماری اکوتک

معماری اکوتک با هدف محیط زیست بر موارد زیر تاکیید دارد:

کاهش اتلاف و پخش انرژی در محیط
کاهش تولید تاثیر گذارنده‌ها بر سلامت انسان
استفاده از مواد قابل بازگشت به چرخه طبیعت
رفع سموم مواد

ویژگیهای بناهای ساخته شده به سبک اکوتک

از نگاه به آنچه در زمینه معماری انجام گرفته می‌توان پی برد که عرف طراحی ساختمان در طول زمان تغئیر کرده است. از مسدودکردن محیط خارج برای حفاظت از فضاهای داخل گرفته تا قرار دادن طبیعت و انرژی‌های طبیعی در طرح. به طور مثال می‌توان با استفاده مجدد ژاپنی‌ها از رخ بام‌های عمیق و دریچه‌های شوجی که از شیشه مخصوص ساخته شده است اشاره کرد که هر دو از شیوه‌های معماری سنتی ژاپن است که با اقلیم آنها تناسب دارد. البته ناگفته پیداست که شیوه‌های معماری سنتی را نمی‌توان به آسانی یا به شکلی جبری برای مردمی که به روابط منطقی موجود در محیط زیست یا به زندگی در ساختمانهای بلند مرتبه خو گرفته‌اند به کار بست. تهویه نوردهی و دیگر سیستمهای مکانیکی فناوری‌های گسترده هستند. که هم ساکنان و هم معماران از آن بهره‌مند می‌گردند. تهویه طبیعی با امکان جریان هوا از سقف تهویه مطبوع از طریق پالایش شبانه و دمیدن هوا از زیر کف. کنترل نور و نظایر اینها دستاوردها و اشکال نو آورانه‌ای هستند که ضمن اعمال و رعایت آنها در برخی ساختمانها توانستخه‌اند انرژی و منابع طبیعی همچون گرما و نور خورشید باد انرژی گرمائی زمین و آب باران را مورد استفاده قرار دهند. در این میان روشهای گوناگون مکانیکی گوناگونی نیز برای صرفه جویی در انرژی و سیستمهای جدید تولید آن که حداقل تاثیرات ناسازگار با محیط را داشته باشند بکار گرفته شده است. طراحی ساختمان سبز نیز جایگزین مناسبی برای ساختمانهای اداری با سیستم تهویه و مصرف زیاد انرژی و کوششه جدی برای مقابله بامشکل آلودگی هوا و مصرف بالای انرژی در اینگونه ساختمانها می‌باشد.
زمینه پیدایش اکوتک

امروزه در کارهای این معماران ملاحظه می‌شود که با استفاده از تکنولوژی سعی در استفاده حداکثر از عوامل طبیعی همچون آفتاب باد آبهای زیر زمینی و گیاهان برای تنظیم شرایط محیطی ساختمان دارند. لذا در معماری جدید آنها که به نام اکو_تک (اکولوژِ +تکنولوژی) خوانده می‌شود تکنولوژی در مقابل طبیعت قرار ندارد باکه در کنار و به موازات طبیعت برای بهره‌برداری هر چه بیشتر از امکانات محیطی و تامین آسایش انسان جای دارد. در کارهای اخیر معماران این سبک همواره در کنار عکسهای زیبای ساختمانهای آنها مقطعی از بنا وجود دارد که در آن نحوه استفاده از عوامل اقلیمی با کمک تجهیزاتی همچون دودکشهای هوا آینه‌های منعکس کننده پوسته‌های هوشمند گلخانه‌ها پله‌های شیشه‌ای و تبادل کننده‌های حرارتی نشان داده شده است. شکل خود ساختمان در مقطع نیز با توجه به زوایا تابش آفتاب و سرعت و جهت باد در فصول مختلف سال طراحی شده است.

معماران اکوتک از ساختمان به عنوان پوسته دوم نام می‌برند. منظور از پوست اول پوست بدن انسان است. در کارهای نرمن فاستر و رنزو پیانو پوست دوم همچون پوست اول به صورت هوشمند طراحی شدهاست. همچنانن که پوست انسان در مقابل سرما گرما رطوبت و کوران هوا از خود عکسالعمل نشان می‌دهند. با استفاده از شیشه‌های دو جداره کرکره‌ها و عایقهای حرارتی متحرک مواردی همچون میزان تابش آفتاب سایه کوران هوا و پرت حرارتی در طی روز و شب و در طی فصلهای سرد و گرم سال توسط یک سیستم کامپیوتری کنترل می‌شود. راجرز از این ساختمانها به عنوان آفتاب‌پرست نام می‌برد (موجودی که خود را با شرایط مختلف محیطی تطبیق می‌دهد.
اکوتک و رابطه آن با طبیعت

فرایند خلق فرمهای طبیعی در قرون متمادی برای رسیدن به راه حلهای قابل قبول در برابر عوامل خارجی (اقلیم دسترسی به غذا سر پناه و…..) توسعه یافته‌اند. فرمها و فضاهای طبیعت از آنجا که آفریده‌ها و نمادهای آفریدگارند از هر آنچه که آدمی خلق می‌کند ازلی تر و جامع ترند. نتیجه استفاده از فرمهای طبیعی در طراحی معماری دستیابی به طرحی عالی است که کارائی سازه‌ای نیازهای عملکردی و زیبائی شناسی در آن با یکدیگر ترکیب شده‌اند. سازه باید تابع قوانین طبیعت و تامین کننده الزامات آن باشد و به طبیعت احترام بگذارد. هر نوع تهویه نوردهی و دیگر سیستمهای مکانیکی فناوری‌های گسترده‌ای هستند که هم ساکنان و هم معماران از آن بهره‌مند می‌گردند. تهویه طبیعی با امکان جریان هوا از سقف تهویه مطبوع از طریق پالایش شبانه و دمیدن هوا از زیر کف کنترل نور و نظایر اینها دستاوردها و اشکال نو آورانه‌ای هستند که ضمن اعمال و رعایت آنها در برخی ساختمانها توانسته‌اند انرژی و منابع طبیعی همچون گرما و نور خورشید باد انرژی گرمائی زمین و آب باران را مورد استفاده قرار دهند. در این میان روشهای مکانیکی گوناگونی نیز برای صرفه جوئی در انرژی و سیستمهای جدید تولید آن که حداقل تاثیرات نا سازگار با محیط را داشته باشند بکار گرفته شده است.
اهداف معماری اکوتک

معماری اکوتک با هدف حفظ محیط زیست بر موارد زیر تأکید دارد:

1-کاهش اتلاف و پخش انرژی در محیط

2- کاهش تولید تأثیر گذرانده ها بر سلامت انسان

3-استفاده از موارد قابل بازگشت به چرخه طبیعت

4-رفع سموم مواد

اصل طراحی در این سبک بر این اصل استوار است که ساختمان،جزئی کوچک از طبیعت پیرامونی است و باید به عنوان بخشی از اکوسیستم عمل کند و در چرخه حیات قرار گیرد.معماری اکوتک ،طراحی است مردم و لذا کیفیت فضاهای داخلی ساختمان اهمیت ویژه ای می یابد.در حال این سوال مطرح است که کیفیت خوب چگونه حاصل می آید؟بدون تردید کیفیت مطلوب بدون توجه به طبیعت،نورگیری مناسب فضاها و تهویه مطبوع فراهم نمی آید.ازآنجا که پایداری وماندگاری خود ساختمان به عنوان یک پدیده مد نظر است،لذا ساختن باکیفیت بالا واستفاده از مصالحی باقابلیت ماندگاری طولانی نیز باید درنظرگرفته شود. رسیدن به چنین شرایطی بااستفاده ازمدیریت کارآمد وبه کارگیری آخرین تکنولوژی ها صورت می گیرد.دستیابی به استانداردهای بالای کیفیت،امنیت وآسایش که درواقع سلامت انسان ها را تأمین می کند ازمهمترین اهداف معماری اکوتک است.درضمن این نکته را نباید نادیده گرفت که بهره گیری از تجربیات گذشتگان در بهبود کیفیت معماری،راهگشای دستیابی به طرح پایدار خواهد بود.

مصالح کروموژنیک

مصالح کروموژنیک

مصالح کروموژنیک خاصیت نوری خود را در پاسخ به محرک‌های خارجی (میدان الکتریکی، تزریق یون، شدت نور و دما) تغییر می‌دهند. دامنه  تغییر مصالح کروموژنیک از شفافیت کامل و انعکاس جزیی تا جذب یا پخش کل نور مریی گسترده است. به این ترتیب مصالح الکتروکرومیک، ترموکرومیک، فتوکرومیک، هالوکرومیک در زیر مجموعه مصالح کروموژنیک  قرار می‌گیرند. با در نظر گرفتن عامل محرک بین انواعAdaptive این مصالح (فتوکرومیک پاسخ گو به شدت نور و ترموکرومیک ترموتروپیک پاسخ گوبه دما) و مصالح Switchable کریستال‌های مایع(EC وGC) باید تفاوت قائل شد. به این ترتیب مزایای کنترل خودکار و کنترل انتخابی مصالح مشخص می‌شود. به عبارت دیگر برخی مصالح کرموژنیک  قابلیت کنترل انتخابی داشته و از این نظر تفاوت عمده‌ای با مصالح فتوکرمیک و ترموکرومیک دارند. زیرا این تغییرات مصالح فتوکرومیک و ترموکرومیک هر چند ممکن است در برخی موارد مطلوب نباشد، به صورت خودکارانجام می‌شود. اما مصالح کروموژنیک Switchable توسط کاربر قابل کنترل هستند و به سیستم مدیریتی ساختمان BMS نیز می‌توانند متصل شوند. مصالح الکتروکرومیک موادی هستند که با استفاده از جریان الکتریکی تغییر رنگ یا شفافیت می‌دهند) مانند کریستال‌های مایع) شاید این مصالح مناسب ترین نوع برای کنترل انرژی در ساختمان‌ها باشند. شیشه‌های ساخته شده با این مصالح سریعاً از حالت شفاف به کدر تغییر یافته و نور را پراکنده می‌سازند. عملکرد اولیه آنها ایجاد محرمیت وکنترل خیرگی است. تغیر رنگ مصالح تروکرومیک به تغییرات دما بستگی دارد. مصالح هالوکرومیک حساس به PH)) مصالحی هستند که در نتیجه تغییر میزان اسیدیته تغییر رنگ می‌دهند. یکی از موارد استفاده برای رنگ‌هایی است که می‌توانند برای تعیین خوردگی در فلز زیرین خود تغیر رنگ دهند. مصالح کروموژنیک

مصالح فتوکرومیک: photochromic material با نام اختصاری (مخفف انگلیسی: PC) در حال حاضر بسیار مورد توجه معماران قرار دارند. این مصالح با قرارگیری در برابر نور (اشعه مرئی،UV نور (INFRARED) یا اشعه الکترومغناطیسی با تغییر رنگ از خود واکنش نشان می‌دهند. هم اکنون مصالح فتوکرومیک یا PCها بصورت رنگ‌دانه‌های فتوکرومیک، شیشه‌های فتوکرومیک و پلاستیکها یا پلیمرهای فتوکرومیک در دسترس هستندمصالح فتوکرومیک به تغییرات نور پاسخ می‌دهند بر خلاف مصالح الکتروکرومیک Switchable وبه صورت دستی نمی‌توانند کنترل شوند. مثلاً در یک روز آفتابی سرد که کسب گرمای خورشیدی بیشتر محسوس است ممکن است یک پنجره فتوکرومیک تاریک شود. اگر عامل محرک تغییر رنگ، محرکی به صورت انرژی مکانیکی باشد، مواد تغییر رنگ دهنده را مکانوکرومیک و چنانچه این عامل محرک، به وسیله تغییر در محیط شیمیایی پیرامونی ایجاد شود، ماده تغییر رنگ دهنده راکموکرومیک می‌نامند.از میان اولین پروژه‌هایی که در آنها از مصالح PC در پوشش ساختمان استفاده شده بود می‌توان «طرح ورودی موزه هنرهای مدرن مونیخ» را نام برد که دو معمار آلمانی در مسابقه‌ای در سال ۱۹۹۲ میلادی از این مصالح استفاده نمودند. از آن زمان به بعد استفاده از این مصالح در معماری و در پوشش نمای بناها باب شد. هر چند که در ابتدا بکارگیری این مصالح بخاطر جنبه زیبایی آنها بود (بخاطر طیف رنگی که در برابر نور ایجاد می‌نمودند). اما پژوهشگران تحقیقات بسیاری بر روی این مصالح انجام دادند تا بتوانند از این فرآورده برای عملکردهای دیگری مثل کاهش میزان مصرف انرژی و یا تغییرات دمایی این پوششها استفاده نمایند. مصالح هوشمند ساطع کننده نور: مصالح و فرآورده‌هایی هستند که مولکول‌های درون آنها با تاثیر انرژی‌هایی مثل روشنایی یا میدان الکتریکی، برانگیخته شده و از خود نور تولید می‌کنند. این پدیده در واقع یک حالت موقتی برای مولکول‌ها می‌باشد که بر اثر تاثیر انرژی بالاتر اتفاق می‌افتد که دراین زمان بخشی از انرژی جذب شده توسط مولکول‌ها به شکل اشعه الکترومغناطیسی مرئی ساطع می‌شود بدون آنکه حرارت اشعه خارج شود. از این پدیده با عنوان تابناکی یاد می‌کنند. از مهمترین و کاربردی ترین آنها در زمینه معماری، مصالح فتولومینس و الکترولومینس می‌باشد.

مصالح هوشمند ذخیره کننده انرژی: این مصالح و فرآورده‌ها قادرند انرژی را چه به صورت نمایان و چه نهانی در خو د ذخیره نمایند، مثلاً به شکل نور، گرما، هیدروژن یا الکتریسته. قابل ذکر است که این مصالح قابلیت برگشت‌پذیری نیز دارند؛ بنابراین این مصالح قادر به ذخیره انرژی بصورت‌های مختلفی می‌باشند. اما در این بین مصالح هوشمند ذخیره کننده حرارت (گرما) بیشتر مورد توجه بوده‌اند این مصالح نوعی ویژگی ذاتی دارند که آنها را قادر می‌سازد که انرژی را بصورت گرما و یا سرما (معکوس گرما) بصورت انرژی نهانی در خود ذخیره کنند.این مصالح در معماری دارای کاربرد و مورد توجه بسیار هستند. پرکاربردترین آنها که با عنو ان مصالح تغییر حالت دهنده (Phase Changing Material) با نام اختصاری PCM مشهور است، به آن دسته از مصالح و فرآورده‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند به عنوان واسطه تنظیم دما عمل کنند مثلاً به عنوان عنصر واسطه ذخیره سرما یا گرمای نهانی تنظیمات دمای داخل اتاق. مصا لح PCM این ویژگی را دارند که وضعیت خود را از حالت مایع به جامد بوسیله کریستاله شدن (بلوره شدن) تغییر دهند و میزان مشخصی از انرژی گرمایی که قبلاً در درجه حرارت بالاتر ذخیره کرده بودند، از خود آزاد کنند و در حالت معکوس با تغییر وضعیت از جامد به مایع در زمان ورود انرژی گرمایی میزان حرارت یا دما را ثابت نگه دارند. ذکر این نکته ضروری است که مصالحی با ظرفیت ذخیره حرارتی بالا یا اتلاف حرارتی پایین در این دسته از مصالح هوشمند جای نمی‌گیرند. اولین استفاده کننده مصالح PCM سازمان NASA در سال ۱۹۶۰ میلادی بود که از این مصالح با توجه به کاربردهای ویژه آن در پروژه‌های فضایی استفاده نمود.

شیشه هوشمند

شیشه هوشمند گونه‌ای از شیشه و پنجره است که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان با آن میزان جذب نور را در این‌گونه از شیشه‌ها تغییر داد.شیشه‌های آفتابگیر از انواع آن است.

home-design

حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از طریق پنجره‌ها هدر می‌رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بر روی پنجره‌ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به‌کار برده شود. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان مثال شیشه‌ای را تصور کنید که قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را داشته باشد. می‌توان از شیشه هوشمند برای پنجره خانه (در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلوی فروشگاه‌ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی، هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی در تمام دنیا وجود دارد. اما پنجره‌های هوشمند موجود، از پنجره‌های الکتروکرومیک گرفته تا پنجره‌های با ذرات معلق، همگی به کمک ما شتافته تا به طریقی هوشمند به کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها و اماکن عمومی کمک کند.

تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیماً به اتاق شما می‌تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره‌هایی با شیشه‌های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینک‌های فتوکرومیک دودی شوند.

شیشه‌های الکتروکروماتیک دسته‌ای از شیشه هوشمند از الکتروکروماتیک‌ها بهره می‌برند. الکتروکروماتیک‌ها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می‌کنند. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد می‌شود و کاری می‌کند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشه‌های پنجره استفاده می‌شود.

نور خورشید به شیشه‌ها می‌تابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب می‌شود تا یون‌ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع الکتریسته فرایند برعکس عمل کرده شیشه مجدداً تیره می‌شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می‌توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد.

شیشه‌های آفتابگیر

مفهوم شیشه‌های ضد آفتاب در ساختمان به این معناست که این شیشه‌ها می‌توانند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نور خورشید پیشگیری کنند.

بیشتر شیشه‌ای که در ساختمان استفاده می‌شود، در جبهه بیرونی ساختمان قرار می‌گیرد و از این رو، کنترل نور و حرارت وارد شده به بنا از این راه انجام شده و شیشه‌ها نقش بسیار مهم و پر رنگی در پایدار بودن (زیست محیطی) ساختمان ایفا خواهند کرد.تحقیقات انجام شده در راستای بهبود کیفی شیشه‌ها، با بهره‌گیری از فناوری نانو، مشتمل بر چهار تصمیم کاربری است. نخست، پوشش‌هایی به شکل فیلم‌های بسیار نازک که به طیف خاصی از امواج حساسند. چنین پوشش‌هایی، این پتانسیل را برای شیشه فراهم می‌اورند تا بسامدهای ناخواسته فروسرخ (که سبب گرم شدن فضا می‌شوند) را فیلتر کرده و از ورود آنها به داخل ساختمان پیشگیری کنند.

اگر چه این رویکرد سبب می‌شود ساختمان، انرژی گرمایی کمتری از نور خورشید دریافت کند، اما این نگرش، نوعی نگرش منفعلانه قلمداد می‌شود. به عنوان یک راهکار فعال، روش دوم مبتنی بر فناوری گرمافامی (ترموکرومیک) است که به وسیله آن، شیشه به گرما واکنش نشان داده و نوعی سازوکار عایق‌بندی حرارتی را بر سر راه نور خورشید میسر می‌کند، در حالی که ساختمان از کسب نور کافی محروم نخواهد شد. در حالت کلی، این سازوکار، مبتنی بر کسب نور کافی بدون کسب انرژی گرمایی است. راهکار سوم، به نتیجه مشابهی اما با روش متفاوتی دست می‌یابد. در این روش که موسوم به فوتوکرومیک است، شیشه با افزایش جذب خود به تغییرات شدت نور واکنش نشان می‌دهد. روش آخر، استفاده از پوشش‌های برق‌فام (الکتروکرومیک) است که در آن، شیشه به وسیله یک لایه از تری اکسید تنگستن یا اکسید نیکل، به تغییر ولتاژ ایجاد شده واکنش نشان می‌دهد. در این روش به محض لمس یک دکمه بر تیرگی شیشه افزوده خواهد شد.

ظهور فناوری نانو، زمینه ساز استفاده از نوعی شیشه برق‌فام نوین در ساختمان شد. اولین و مهمترین وجه تمایز میان فراورده‌های جدید و نمونه‌های قدیمی تر، در این است که در فراورده‌های جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است و مانند نمونه‌های قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی (تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند) نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر به وضعیت قبلی بازمیگردد. از دیگر وجوه برتری نانو شیشه‌های آفتابگیر امکان برقراری سطوح مختلفی از انتقال پرتوها به وسیله میزان متفاوتی از تیرگی است.

شیشه‌های نانو و کریستال مایع

کنترل رنگ و شفافیت شیشه‌های خورشیدی

نور خورشید مدت زیادی است که به عنوان منبع تولید الکتریسیته و جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی مورد توجه قرارگرفته است. اما اخیراً محصولات خورشیدی علاوه بر جذب انرژی خورشیدی، دارای کاربرد تزئینی نیز شده‌اند.

شیشه‌های Electro Chromeشیشه‌های رنگی تشکیل شده از سلول خورشیدی، در مصارف خانگی و صنعتی کاربرد پیدا کرده است که نه تنها تولید کننده انرژی هستند، بلکه خاصیت تزئینی در رنگ‌های مختلف را در نمای ساختمان را نیز دارد. این محصول، پانل‌هایی چند لایهٔ کدر تا نیمه شفاف که به رنگ‌های نقره‌ای و برنزی طلایی تا رنگ‌های اصلی قرمز و سبز و سرخابی می‌باشد که از پلی کریستالین تشکیل شده‌اند. تفاوت رنگی آنان به دلیل تفاوت ضخامت در پوشش ضد انعکاس آن می‌باشد.

به عنوان مثال در شیشه‌های تولید شده با این تکنولوژی، رنگ آبی دار ای ضخیم ترین پوشش ضد انعکاس است که مصرف انرژی آن بسیار کم است. نقره‌ای هم دارای نازک ترین پوشش است که از نظر مصرف انرژی بهینه نیست. این نوع می‌تواند در مواردی که نیاز به گرفتن کمتری از انرژی خورشید می‌باشد به کار رود.

کنترل شفافیت تصویر

فیلم از شیشه‌ای در یک هتل که با فشردن یک کلید شفاف یا کدر می‌شود.

شیشه هوشمند دیگری با تکنولوژی نانو ساخته شده است که با فشردن یک کلید، از حالت مات و کدر به شفاف تغییر می‌کند. از این شیشه می‌تواند به عنوان جدا کننده هم درفضای داخل و هم در فضای خارج استفاده کرد. با گذراندن جریان الکتریسیته از فیلم کریستال مایع شیشه شفاف می‌شود. با قطع جریان کریستال‌ها با جهت گیری تصادفی خود در فضا موجب پخش کردن نور، و در نتیجه مات شدن شیشه می‌شوند. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی از آن در تمام دنیا وجود دارد. امروزه در فروشگاه عرضه لباس، در اتاق‌های تعویض لباس از این نوع شیشه استفاده شده است. با این سیستم می‌توان میلیون‌ها دلار در گرمایش و سرمایش و نور پردازی فضاها صرفه جویی کرد. در حال حاضر پنجره‌های هوشمند در برخی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند. این پنجره‌ها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؛ برای این کار، پنجره‌ها سرمای درون خانه را حفظ کرده و مقدار نور ورودی به داخل را کنترل می‌کنند. یکی از موارد مصرف این پنجره‌ها در موزه‌ها است؛ جایی که ورود بیش از حد نور خورشید می‌تواند موجب آسیب دیدن اشیاء قیمتی شود.

ساختمان درونی شیشه هوشمند تشکیل شده از دو لایه شفاف و تینت می‌باشد که لایه‌ای از مایع کریستال بین آنها ساندویچ شده است.

آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین

پنجره‌های هوشمند آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین در آن‌ها از خازن‌های قوی استفاده شده است. این خازن‌ها درون پنجره‌های الکترونیکی قرار داده شده‌اند؛ پنجره‌هایی که قادر به تغییر رنگ هستند. زمانی که تابش نور خورشید شدید است، این پنجره‌ها نور را جذب کرده و در خود ذخیره می‌کنند، زمانی که ظرفیت این پنجره‌ها تکمیل شد، شیشه‌ها تاریک شده و عبور نور را محدود می‌کند. با این کار مقدار نور ورودی به خانه و دمای آن تحت کنترل در می‌آید و از سوی دیگر انرژی ذخیره شده در آن را می‌توان برای استفاده در ادوات الکترونیکی دیگر نظیر نمایشگرهای تلویزیونی به کار گرفت. با مصرف انرژی ذخیره شده در پنجره هوشمند توسط دیگر ادوات، خازن‌ها تخلیه شده و دوباره با جذب نور خورشید شارژ می‌شوند.

این پنجره‌های هوشمند از آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین ساخته می‌شوند که روی یک فیلم شفاف رسوب داده شده‌اند؛ فیلم‌های شفاف، خود توسط لایه‌های رسانا پوشانده شده‌اند. این نانوسیم‌ها به وسیله یک ژل الکترولیتی پوشانده می‌شوند تا به عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرند. دو الکترود به صورت ساندویچی دور هم پیچیده می‌شوند تا یک ساختار جدید ایجاد شود. پلی‌آنیلین دارای ظرفیت بالایی است؛ و هزینه تولید آن اندک است، از دیگر مزایای این ماده شفاف بودن و انعطاف‌پذیر بودن آن است. پارامتر انعطاف‌پذیر بودن بسیار مهم است؛ زیرا به راحتی می‌توان آن را به صورت رول درآورد و در ادواتی با اشکال مختلف استفاده کرد، برای مثال می‌توان پرده‌هایی هوشمند تولید کرد. محققین در این زمینه بر این باورند که اگر این فناوری بتواند با هزینه کم به بازار عرضه شود، می‌توان از آن در حوزه‌های مختلف از خودروسازی گرفته تا ساختمان استفاده کرد.

نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز

استفاده از نانوبلورهایی با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز در پنجره‌ها میزان حرارات وارد شده به اتاق و همچنین نور محیط را تنظیم می‌کند. ساخت نوعی پوشش که شامل لایه نازکی از نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز است می‌تواند گام مهمی در این رابطه به حساب آید.

حالت انتقال دهنده نور نزدیک به مادون قرمز نانوبلورها را می‌توان با اعمال چند ولت پتانسیل فعال ساخت. در یک روز سرد، هر دو نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز برای انتقال گرما می‌توانند وارد محیط شوند؛ اما در روزهای گرم چند ولت الکتریسیته بر این نانوبلورها اعمال شده تا پنجره تنها به نور مرئی اجازه ورود بدهد.{

شیشه های گرم شونده

شیشه های گرم شونده  الکتریکی محصولات نسبتاً جدیدی هستند که به حل مشکلات در طراحی ساختمان‌ها و وسایل نقلیه کمک می‌کنند. ایده شیشه گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی، دارای بازدهی انرژی است که به طورکلی، شیشه سیلیکاتی ساده با روکش اکسیدهای فلزی ویژه است. روکش کنترل‌کننده انرژی، اتلاف حرارت را حدود ۳۰٪ کاهش می‌دهد. شیشه گرم شونده را می‌توان در انواع دستگاه‌های استاندارد پوشش شیشه از جنس چوب، پلاستیک، آلومینیوم یا فولاد بکار برد.
شیشه گرم شونده که بر اساس پوشش‌های کنترل‌کننده انرژی است، برای نخستین بار اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی در حجم بالا تولید شد. امروزه شیشه حرارتی در ساخت‌وساز بسیاری از انواع ساختمان‌ها و تولید انبوه وسایل نقلیه، کشتی‌ها و قطارها بکار می‌رود. شیشه های گرم شونده   دردسر و سایر معایب ناشی از ویژگی‌های عایق حرارتی کم شیشه سیلیکاتی را برطرف می‌کند. اثر «شیشه سرد» هنگام گرم شدن سطح شیشه‌ای از بین می‌رود. میعان ناشی از پوشش یخ و برف برطرف شده، اتلاف حرارتی پنجره جبران می‌شود و آسایش اتاق بهبود می‌یابد.
شیشه های گرم شونده را می‌توان به عنوان سیستم اصلی گرمایش استفاده کرده و با گرمایش کف و سقف ترکیب کرد. چنین ترکیبی کمک می‌کند تا نرخ کلی اتلاف حرارت ساختمان کاهش یافته، در نتیجه هزینه‌های گرمایش کمتر می‌شود. همچنین، از آنجا که رادیاتورهای بزرگ زیر پنجره مورد نیاز نیستند، از منطقه فعال اتاق می‌توان به طور مؤثرتری بهره برد. در ابتدا، شیشه حرارتی از طریق کندو پرانی شیشه‌های معمولی تولید می‌شد و کیفیت پایدار را نمی‌شد تضمین کرد. در سال ۱۹۸۹ میلادی پیشرفت فنی صورت گرفت و تولید انبوه شیشه کنترل‌کننده انرژی آغاز شد و روکش شیشه طی فرایند تولید انجام شد.

پنجره‌های استاندارد
ساخت پنجره
پنجره‌ها نقش مهمی در آسایش اتاق دارند. درنتیجه، سطح شیشه ساختمان به‌طور مداوم افزایش می‌یابد. فن‌آوری‌های پنجره همواره در حال پیشرفت است و امروزه استفاده از شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی رایج است. علی‌رغم این پیشرفت، دمای پایین سطح شیشه‌ای هنوز هم در ساختمان‌های شیشه‌ای مشکل‌ساز است. شیشه گرم شونده حل مشکلات مربوط به دمای پایین سطح و افزایش قابل‌توجه سطح آرامش در اتاق را میسر می‌کند. شیشه گرم شونده را می‌توان در همه نوع سیستم شیشه‌ای ساخته‌شده از چوب، پلاستیک یا آلومینیوم بکار برد. شیشه گرم شونده و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی را می‌توان در هر دو ساختار ثابت و بازشو استفاده کرد. جام‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی ممکن است دارای یک یا دو محفظه باشد. استحکام و توانایی آن‌ها در کاهش چشمگیر انتقال حرارت، مزایای استفاده از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی است.
انتقال نور و اتلاف گرمایی پنجره‌ها
اگر دما در ساختمان بالاتر از دمای بیرون باشد، حرارت از طریق عناصر ساختمان نشت می‌کند. پنجره‌ها معمولاً آسیب‌پذیرترین عناصر ساختمان از نظر اتلاف گرمااست. اتلاف گرما از ساختارهای پنجره حدود ۲۰–۲۵٪ کل اتلاف گرما را تشکیل می‌دهد. عایق‌بندی حرارتی ساختارهای نیمه شفاف را می‌توان با افزایش تعداد شیشه‌ها و محفظه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی بهبود بخشید، اما این کار به افزایش هزینه ساخت و کاهش انتقال نور منجر می‌شود. گزینه عاقلانه استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی است که عملاً ازنظر انتقال نور مشابه شیشه معمولی است، اما انتقال گرما به داخل اتاق را نیز منعکس می‌کند. شاخص مهم توانایی شیشه در انعکاس تابش گرما است، قابلیت تشعشع (E) یا «ضریب انتشار» آن است. ضریب انتشار شیشه‌های معمولی ۰٫۸۳ است؛ این ضریب برای شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند بالغ بر ۰٫۰۳ باشد، به‌گونه‌ای که بیش از ۹۰٪ از حرارت انباشته به داخل اتاق منعکس خواهد شد. هر چه ضریب انتشار کمتر باشد ماده برای انعکاس گرما کارآمدتر است و گرمای بیشتری را ذخیره می‌سازد. برای مقایسه، ضریب انتشار یک قاب شیشه‌ای چندتایی با دو محفظه که از شیشه معمولی ساخته‌شده با ضریب انتشار یک قاب شیشه چندتایی با یک محفظه که با استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی تولیدشده است، یکسان است. علاوه بر کارکردهای پربازده انرژی در فصول سرد سال، شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند حرارت مازاد فضای بیرون را در فصول تابستان منعکس کند؛ بدین ترتیب ضریب انتقال نور تا حد ناچیزی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. عامل دیگر کاهش انتقال گرما از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی استفاده از گازهای دارای رسانایی کم – آرگون یا کریپتون – برای پر کردن محفظه‌ها است. هم‌اکنون از قاب‌های شیشه‌های چندتایی دارای آرگون بیشتر استفاده می‌کنند که به کاهش اتلاف گرما تا ۱۰–۲۰٪ کمک می‌کند، هر چند هزینه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی اندکی افزایش یافته است.
تأثیر دمای سطح پنجره بر آسایش
وقتی افراد نزدیک یک پنجره با سطح سرد هستند، به دو دلیل احساس ناراحتی می‌کنند. نخست، پنجره خروج گرمای تولید شده از پوشش پوستی فرد را موجب می‌شود. دوم، یک پنجره سرد موجب گردش هوا مانند کوران هوا می‌شود. برای کاهش این عوامل، رادیاتورها همیشه زیر طاقچه‌های پنجره‌ها قرار می‌گیرد. تا زمانی که مردم می‌توانند احساس سرما و گرما کنند، درجه حرارت واقعی محیط تنها عاملی نیست که سطح کلی آسایش را تعریف می‌کند. در واقع، تأثیر انتقال گرمای سطوح اطراف بیشتر از دمای هوا است. اگر سطح پنجره سرد باشد، پس برای حفظ فضای آسایش لازم است دمای گرمایش بالا رود، اما این کار مصرف انرژی را نیز افزایش خواهد داد. مشکل پنجره سرد را می‌توان به‌طور مؤثری با کمک شیشه های گرم شونده حل کرد. این پنجره‌ها امکان حفظ سطح آسایش و دمای مطلوب اتاق را فراهم می‌کند. اگر دمای سطوح اطراف دارای اهمیت یکسان باشد، دمای هوا را می‌توان دست‌کم ۱ درجه کاهش داد. به علاوه، نیازی به نصب رادیاتور ندارید و این فضای اضافی آزاد می‌شود. علاوه بر این، قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده هنگام خاموشی مانند شیشه‌های معمولی کنترل‌کننده انرژی عمل می‌کند.
شیشه های گرم شونده   و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی
ساختار شیشه های گرم شونده
ایده شیشه های گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی با بازدهی انرژی است که در آن روکش شیشه نقش عنصر حرارتی را ایفا می‌کند. می‌توان آن را در تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی و به‌عنوان بخشی از شیشه سه لایه که به عنوان شیشه محافظ نیز عمل می‌کند، استفاده کرد. فرایند فنی تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده عملاً با فرایند تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی معمولی یکسان است. تفاوت اصلی وجود منبع تغذیه و در صورت لزوم، حسگر دما است. حسگر دما امکان پیگیری دمای شیشه حرارتی را فراهم کرده و احتمال گرمایش بیش‌ازحد محصول را از بین می‌برد. برای جلوگیری از شوک، پوشش رسانا همیشه در داخل قاب شیشه‌ای چندتایی یا شیشه روکش شده قرار می‌گیرد. تنها شیشه ایمن با مقاومت بسیار بالاتر از مقاومت شیشه معمولی، در ساخت شیشه گرم شونده بکار می‌رود. وقتی شیشه سخت‌شده گسیخته می‌شود، تکه‌های آن بی‌خطر است. همچنین، روکش حامل جریان انسجام آن را از بین می‌برد و فیوز خودکار که منبع تغذیه شیشه را خاموش می‌کند، فعال می‌شود. الکترودها در داخل لایه قرار می‌گیرند و هیچ‌کس نمی‌تواند بدون تخریب این محصول به آن‌ها دسترسی یابد.
کاربرد شیشه گرم شونده
شیشه حرارتی بیشتر برای گرم کردن پنجره‌ها استفاده می‌شود و به ویژه برای اتاق‌هایی مناسب است که افراد در خانه یا در محل کار زمان زیادی را نزدیک پنجره‌ها سپری می‌کنند. رایج‌ترین کاربرد شیشه حرارتی- پنجره‌های خانه‌های روستایی، ساختمان‌های اداری و همچنین سطوح بزرگ- در صفحات سرب اندود، سقف نیمه شفاف، پنجره‌های زیرشیروانی، سایبان‌ها و غیره است. شیشه حرارتی برای مه‌زدایی و پیشگیری از نشستن شبنم بر روی پنجره‌های استخر، سونا و این قبیل ساختمان‌ها بکار می‌رود. تا جایی شیشه حرارتی دارای یک پوشش حامل جریان باشد، می‌توان از آن به‌عنوان حسگر سیستم‌های هشداردهنده استفاده کرد. وقتی شیشه گسیخته می‌شود، سیستم حفاظت فعال‌شده و منجر به فعال شدن سیستم هشدار می‌شود. این نوع محصول به‌طور گسترده در اهداف دارای استاندارد سخت‌گیرانه از لحاظ ایمنی بکار می‌رود: نیروگاه‌های هسته‌ای، ایستگاه‌های کنترل ناوبری هوایی، موزه‌ها، انبارهای خاص و غیره. شیشه گرم شونده در تولید پنجره‌های انواع مختلف وسایل نقلیه نیز بکار می‌رود: لکوموتیوهای دیزلی یا برقی، کشتی و قایق، انواع مختلف هواپیما و اتومبیل. یکی از نمونه‌های مشهور کاربرد شیشه حرارتی شیشه ضدگلوله است، زیرا پوشش شیشه‌ای محافظ بسیار ضخیم و عاری از شبنم است. استفاده از شیشه حرارتی به‌ویژه به‌عنوان بخشی از شیشه چندلایه ضدگلوله شیشه هوشمند با شفافیت متغیر ضروری است، زیرا گرمایش به طور قابل‌توجهی زمان واکنش ساختار کریستال‌های مایع را کاهش می‌دهد. انرژی مصرفی این محصولات به نوع استفاده بستگی دارد. به‌طورکلی قدرتی حدود۵۰–۱۰۰ وات در هر مترمربع پنجره برای حفظ دمای آسایش در اتاق و برای حفظ دمای سطح شیشه‌ای به میزان ۲۰+ تا ۳۰+ درجه کافی است. هنگام استفاده از شیشه گرم شونده به‌عنوان تنها منبع حرارت، حفظ دمای سطح شیشه در ۳۰+ تا ۴۵- درجه و توان ۱۰۰ تا ۳۰۰ وات برای ۱ مترمربع پنجره ضروری است. توان موردنیاز برای پنجره‌های خودرو به ۱٫۵ کیلووات در هر مترمربع یا بیشتر می‌رسد، به همین دلیل چنین استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای از لحاظ کندوپرانی اجزای حامل جریان وجود دارد. توان حرارتی در حدود ۵۰۰–۷۰۰ وات در هر مترمربع شیشه برای تخلیه برف و کندن پوشش یخ از ساختار محافظ مات بیرونی در دماهای پایین و محیط‌های بادخیز لازم است.
فن آوری تولید
شیشه های گرم شونده باروی هم قرار دادن دو یا چند ورق شیشه سیلیکاتی تولید می‌شود. پرکاربردترین فن‌آوری‌ها فن‌آوری‌های تولید پانل بر اساس مواد بکار رفته است که عبارتند از:
EVA- لایه اتیلن وینیل استات با چسبندگی خوب به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین فیلم و تجهیزات. برای تولید آن تنها یک کوره ابتدایی با کیسه‌های خلأ مورد نیاز است. معایب: میزان بالای کدری، به‌ویژه پس از قرار دادن روکش چندلایه، باگذشت زمان زردی ظاهر می‌شود. EVA به‌خصوص در دماهای پایین مقاومت برشی کمی دارد؛ که منجر به جدایی لایه‌ها (لایه‌بندی) می‌شود.
PVB- لایه پلی وینیل بوتیرال با نرخ بالای چسبندگی به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین تولید انبوه شیشه چندلایه، میزان ناچیز کدری، کیفیت بالای محصول. معایب: هزینه اولیه بالای تجهیزات. داشتن اتوکلاو، پرس برای فشردگی داغ اولیه، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است. علاوه بر این، سه لایه ساخته‌شده با کمک فن‌آوری PVB را نمی‌توان در محیط مرطوب استفاده کرد.
TPU- لایه پلی اورتان گرمانرم با میزان چسبندگی بسیار بالا به شیشه. مزایای مهم: میزان ناچیز کدری، غیر حساس به رطوبت، اثرات مکانیکی و سرمای شدید؛ کیفیت بسیار بالای محصول. معایب: هزینه بالای محصول و تجهیزات، داشتن اتوکلاو، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است.
• پلیمرهای پخت شونده با نور (رزین‌ها)- به‌اصطلاح «فن‌آوری درزگیری». مزایای مهم: هزینه کم رزین و تجهیزات. فقط یک کوره فرابنفش و حداقل تجهیزات اضافی برای تولید شیشه‌های چندلایه موردنیاز است. معایب: داشتن کارکنان واجد شرایط برای کار ضروری است. شیشه چندلایه تولیدشده با کمک این فن‌آوری به اثر رطوبت و درجه حرارت حساس نبوده، دارای مقاومت برشی بالا است.

نقشه فاز یک و دو

 نقشه فاز یک و دو

نقشه‌ فاز یک:

پس از تکمیل گزینه نهایی و قطعی کردن طرح ساختمان نقشه‌های ساختمان را به‌طور دقیق با مقیاس ۱: ۵۰ یا ۱: ۱۰۰ ترسیم می‌کنند. به این نقشه‌ که ویژگی‌های معماری ساختمان ازجمله نحوه استقرار کیفیت و روابط فضاها مشخصات نماهای ساختمان را نشان می‌دهد که اصطلاحاً نقشه‌ فاز یک معماری می‌گویند. از این نقشه‌ها می‌توان برای معرفی ساختمان به کارفرما و استفاده کننده‌ها و اخذ نظر آن‌ها استفاده کرد. امکانات مربوط به اجرای سازه و تأسیسات ساختمان را ارزیابی نمود و هزینه و زمان اجرای پروژه را برآورد کرد. نقشه‌های فاز یک چون مبنای قضاوت ارزیابی و تصمیم گیری کارفرمایان و استفاده کنندگان و سرمایه گذاران هستند دقت در کیفیت ترسیمات و ارائه درست طرح اهمیت پیدا می‌کند.

با توجه به این که درک نقشه‌های فنی برای همگان مقدور نیست با استفاده از ماکت و ترسیمات سه بعدی و بهره گیری از امکانات رنگ و سایه روشن، پروژه باید به نحوه ملموس و قابل درکی معرفی شود. ترسیم، ارائه دقیق و زیبای طرح و حتی ساخت ماکت، علاوه بر تفهیم طرح به دیگران، به طراح کمک می‌کند کمبودهای احتمالی طرح را تشخیص داده، در مراحل بعد، آن‌ها را رفع نماید. از این رو، سرنوشت هر طرحی، به نحوه ترسیم و ارائه آن بستگی پیدا می‌کند. در ارائه نقشه‌های فاز یک معماری، معمولأ برای ایجاد حس عمق در پلان، داخل دیوارها را پر رنگ نموده، برای قابل درک تر شدن فضاها، مبلمان فضاها را ترسیم می‌کنند.

نقشه‌های فاز دو ساختمان:

نقشه‌های فاز یک ساختمان فاقد دقت و اطلاعات لازم برای اجرای ساختمان است. برای مثال، در آن نوع فونداسیون‌ها، ابعاد ستون‌ها، مسیر لوله‌ها، جنس دیوارها، مصالح کف سازی، جنس و جزئیات درها و پنجره‌ها، محل استقرار لامپ‌ها و … مشخص نیستند. به همین دلیل، برای اجرای هر ساختمان با استفاده از نقشه‌های فاز یک، نقشه‌های اجرایی (فاز دو) آنرا تهیه می‌کنند. نقشه‌های فاز دو ساختمان شامل موارد زیر است:

۱-  نقشه‌های فاز دو معماری:

که از سوی مهندس معمار تهیه می‌شود و شامل مشخصات مصالح و جزئیات اجرایی قسمت‌های مختلف ساختمان است.

۲ – نقشه‌های فاز دو سازه:

که از سوی مهندس محاسب تهیه می‌شود ومشخصات فونداسیون‌ها، ستون‌ها، تیرها و پوشش سقف‌ها را معرفی می‌کند.

۳ – نقشه‌های تأسیسات مکانیکی:

که از سوی مهندس مکانیک تهیه می‌شود و سیستم آب رسانی، دفع فاضلاب، نحوه گرمایش و سرمایش را معرفی می‌کند.

4- نقشه‌های تأسیسات الکتریکی:

توسط مهندس برق تهیه می‌شود و سیستم روشنایی، کلید و پریز و تلفن ساختمان را معرفی می‌کند.

مجموعه  نقشه فاز یک و دو ، زیر نظر مهندس معمار کنترل و هماهنگ می‌شود و مجموعأ به عنوان نقشه‌های اجرایی ساختمان مورد برنامه ریزان و مجریان پروژه قرار می‌گیرد.

مراحل برنامه ریزی ساختمان:

۱ ـ بررسی ابعاد مختلف پروژه و طراحی صورت منطقی و عقلانی آن و تعیین و دسته بندی احکام طراحی.

۲ ـ تحلیل موقعیت و بررسی قابلیت‌ها و محدودیت‌های زمین.

۳ ـ طراحی گزینه‌های مربوط به مکان یابی ساختمان و توزیع فضاهای باز و بسته و تعیین محل استقرار ساختمان در زمین و نحوه رسیدن به ساختمان.

۴ ـ تهیه گزینه‌های طرح.

۵ ـ توسعه و تکمیل گزینه‌های طرح از طریق ترسیم پلان، نماها و مقاطع، ترسیم نقشه‌های سه بعدی و ساخت مدل.

۶ ـارزیابی گزینه‌های طرح با توجه به صورت عقلانی و احکام طراحی پروژه در بخش‌های مختلف.

۷ ـ انتخاب و تکمیل گزینه نهایی.

۸ ـ ارائه نقشه‌های فاز یک و ماکت.

۹ ـ ایجاد هماهنگی و ارائه نقشه‌های فاز دو.

دیوار باربر و غیر باربر

ديوار به دو نوع باربر و غير باربر در بنا مورد استفاده قرار مي‌گيرد، به ديوارهاي باربر اصطلاحاً جِرز يا پاية ستون و به ديوارهاي غير باربر اِسپَر مي‌گويند. براي اجراي ديوارها از روشها و مصالح مختلفي استفاده مي‌كنند كه در ذيل به آنها اشاره مي‌كنيم.
ديوار چينه (لاد):
ملات ديوار چينه از آب و خاك است كه پس از ورز دادن و عمل آوردن گِل از آن استفاده مي‌كنند اين ديوار بصورت حصار استفاده شده و نيازي به پي ندارد، براي ساخت ديوار چينه‌اي، زميني را كه قرار است ديوار در آن ساخته شود صاف و هموار كرده و ديوار را اجرا مي‌كنند، ديوار بصورت رجهايي (رديفهايي) روي هم قرار مي‌گيرد، به هر رج از ديوار چينه يا لاد گفته مي‌شود.
ديوار چينة ريختني:
براي اجراي اين دیوار  در دو طرف ديوار خشت را بصورت قالب اجرا مي‌كنند، به عبارتي ضخامت ديواري را كه در نظر دارند اجرا كنند بدست آورده و در دو طرف ديوار، قالبهاي خشتي قرار مي‌دهند، سپس چينه را به وسيلة بيل به داخل اين قالبها ريخته و ديوار را اجرا مي‌كنند. به هر پيمانه يك پين مي‌گويند (در فرهنگ معين، پين، اندازه‌اي به پهناي يك آجر معني شده).
براي اينكه اين ديوار را در مقابل فشارهاي وارده كه در اثر وزن خود وارد مي‌شود، مقاوم كنند، بعد از هر رج چينة اجرا شده 2 يا 3 رديف خشت را بصورت طولي در بين ديوار اجرا مي‌كنند، تا از ايجاد ترك در دیوار  جلوگيري شود. به جاي خشت كه بصورت افقي و طولي اجرا مي‌شود مي‌توان از ني نيز در چند رديف استفاده كرد.
روي ديوارهاي چينه كه بصورت ديوار محصور كننده اجرا شده‌اند را با بوتة زرشك وحشي مي‌پوشانند تا بتواند در مقابل عوامل جوي و انساني از خود مقاومت نشان دهند. زماني كه رطوبت به خشت مي‌رسد 200 برابر خاصيت كششي خود را از دست مي‌دهد، اگر رطوبت حالت شويندگي داشته باشد، ذرات گل داخل خشت از بين مي‌روند، بنابراين براي اينكه آب وارد مغز بنا نشود به ديوار حالت شيرواني مي‌دهند.
همچنين براي اينكه ديوارها را در مقابل موريانه‌ها مقاوم كنند از پودر گياه خارشتر استفاده مي‌كنند و نيز براي مقابله با رويش گياه از نمك در تركيبات ملات استفاده مي‌كنند. در بعضي موارد براي اينكه ديوار را در مقابل بارهاي وارده مقاوم كنند از چوب هم استفاده مي‌شود. ضخامت ديوارهاي محصور كننده در قسمت تحتاني معمولاً بيشتر از قسمتهاي فوقاني است.
براي دفع آبهاي سطحي و رطوبت از پاي ديوار در پاي ديوار ماهيچهاي به وسيلة خاك اجرا مي‌كنند، رطوبت در خشت مي‌تواند تا 60 سانتيمتر بالا بيايد و اين رطوبت زماني اثر مخل دارد كه رطوبت داخل بناي خشتي شده و بخار شود «حالت رفت و برگشت».
ديوار خشتي
براي اجراي دیوار  خشتي حتماً نياز به پي مي‌باشد. ملات تشكيل دهندة ديوار خشتي گِل مي‌باشد كه به مرور زمان با خشت يكسان مي‌شود. از نظر ظاهري دیوار خشتي همانند ديوار چينه‌اي مي‌باشد. براي مقاوم كردن ديوار خشتي در برابر نيروهاي وارده و يكنواخت كردن اين نيروها از چوب استفاده مي‌شود. ديوارها در اثر وارد آمدن نيروهاي افقي از يك سوم ارتفاع خود دچار ترك با زاوية 45 درجه مي‌شوند، براي اينكه ديوار خشتي بتواند در برابر نيروهاي افقي كه از يك سوم ارتفاع آن احتمال شكستن دیوار را دارد مقاومت كند از تيرهاي عمودي در آن استفاده مي‌كنند و اين تيرهاي عمودي را به تيرهاي افقي متصل مي‌كنند، در نتيجه اين تيرها بصورت قاب عمل كرده و بارهاي وارده از طريق وزن را بوسيلة تيرهاي افقي به تيرهاي عمودي و سپس به قسمتهاي زيرين آن منتقل مي‌كند.
براي بالا بردن سرعت ساخت ديوارهاي ضخيم از روش همچين كردن در ساخت ديوار استفاده مي‌شود، در اين روش از تركيب خشت و آجر براي ساخت دیوار  استفاده مي‌شود.