سکونت‌گاه کربن صفر

   ساختمان کربن صفر یا مسکن انرژی صفر اصطلاحی است که برای تعریف سکونت‌گاه‌های با میزان راندمان انرژی بسیار بالا استفاده می‌شود. در این منازل برای تأمین 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. فوت‌پرینت (footprint) کربن معیاری است برای سنجش تمام انتشارات گازهای گلخانه‌ای که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم بر اثر فعالیت‌های خانگی مثل گرمایش، مصرف تجهیزات خانگی، فعالیت‌های شخصی مثل رانندگی، خدمات وسیع‌تر مثل حمل و نقل هوایی و عمومی و مصرف انفرادی غذا و دیگر محصولات است. این فوت‌پرینت متشکل از دو بخش است: اولیه و ثانویه؛ که بر حسب واحد تناژ دی‌اکسیدکربن معادل (co2e) بیان می‌شوند. فوت‌پرینت 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 فوت‌پرینت‌های ثانویه با عوامل ثانویه مهم هستند. عوامل ثانویه شامل سبک زندگی ساکنان، رژیم، غذا، میزان مسافرت‌های هوایی سالیانه، میزان کارکرد افراد، کاربرد حمل‌ونقل عمومی، تعداد، نوع و کاربد وسایل نقلیه خصوصی است. عوامل ثانویه همچنین شامل لباس خریداری شده، بازیابی‌ها، فعالیت‌های رفاهی، 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 فوت‌پرینت کربن بیشتری است. این انتشارات به وسیلهٔ کاربرد روش دایره بزرگتر محاسبه می‌شوند. اول فاصله میان فرودگاه‌ها تعیین می‌شود. سپس فواصل غیر مستقیم و ضریب انتشارات با توجه به نوع پرواز مشخص می‌شود. یک عامل مؤثر دیگر در فوت‌پرینت کربن افراد، نوع وسیلهٔ نقیهٔ آن‌ها، بازده گالن در هر مایل(mpg)، مجموع مایل طی شده در هر سال است. نوع رژیم افراد عامل مؤثر دیگر است. برای مثال گیاه‌خوران دارای فوت پرینت کربن کمتری 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 آن‌ها در طول روز حداقل باشد. در منازل جدید، باید ایزولاسیون در برابر نفوذ هوا و حرارت به درستی رعایت شود. نصب عایق ۱۸۰ میلی‌متری ضخیم، بازیابی آب، جایگزینی تجهیزات خانگی قدیمی با تجهیزاتی که بر چسب انرژی آن A است.
• تطبیق کربنی: نقش در کربن صفر شامل کاربرد کم‌کربن در محل و انرژی کربن‌صفر مثل شبکهٔ گرمایشی است. گرمایش حوزه‌ای سیستمی است که گرمایش را از طریق یک مکان مرکزی برای مصارف خانگی و تجاری تأمین می‌نماید. این باعث کاهش چشم‌گیر فوت پرینت کربن منازل می‌شود.
• راه حل‌های مجاز: هر نوع معیار تأییدشده ذخیره کربن که می‌توان از آن برای مصارف مختلف خانه‌ها استفاده کرد. بسیاری از نهادهای دولتی و خصوصی اتقای این مفهوم ZCH را شروع کرده‌اند. در انگلیس، مرکز فوت‌پرینت 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، ساختمان‌ها مسؤول 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 آن را 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 آن چهار برابر است. یک منبع آب در سقف برای جمع‌آوری آب باران یا برف ذوب شده و طراحی شده است. سپس آب جمع‌آوری شده به سمت یک پمپ هدایت می‌شود تا فشار آب مورد نیاز ساختمان تأمین شود. این نوع آب را آب را خاکستری می‌نامند. این آب برای آشامیدن مناسب نیست. این آب را از یک فیلتر گریس عبور می‌دهند وسپس به یک سلول گیاهی می‌رود. بعد از این سلول فرایند فیلترینگ آب تمام می‌شود. آبی که در سرویس بهداشتی استفاده می‌شود آب سیاه نامیده می‌شود. از این آب 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 آب تراوش شده به زمین را کاهش می‌دهند و بنابراین احتمال آلوده شدن منابع آب‌های زیر زمینی کاهش می‌یابد. با این سیستم دیگر نیازی به کاربرد سیستم‌های فاضلابی بزرگ و تأسیسات 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 می‌توانند برق مصرفی را بدون نیاز به شبکه تأمین نمایند. در این سیستم از سلول‌های فوتوولتالییک و توربین بادی برای تأمین 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.
ارث‌شیپ از آب ۴ برابر پیش از دورریز استفاده می‌نماید. در سطح سقف تجهیزاتی تعبیه شده‌اند که آب باران یا برف را جمع‌آوری می‌نمایند. این آب‌انبارها یا مخازن، برای یک ارث‌شیپ مشخص بر مبنای اقلیم محلی مشخص می‌گردد. از مخازن آب، آب به واحد سازماندهی 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 ارث‌شیپ استفاده می‌گردد. آب خاکستری، از طریق فیلتر گریس انتقال یافته تا بتواند به اتاقک گیاهی داخلی وارد شود. یک اتاقک گیاهی، یک باغ سرپوشیده با پوشش گیاهی در حال رشد می‌باشد. اکسیژن‌رسانی، 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.
طرح ساختار ارث‌شیپ، 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. ارث‌شیپ می‌تواند مفهوم خارج از شبکه را زنده کند که می‌تواند الکتریسیته خود را به جای تأکید بر زیرساخت‌های موجود برای تولید نیرو تولید نماید. یک سیستم توان که از سلول‌های فتوولتائیک و همچنین واحد توان بادی تشکیل شده، بر روی ارث‌شیپ توان کافی را برای فعالیت‌های روزانه/کاربرد در یک خانوار مشخص تأمین 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 ارث‌شیپ نقش مهمی در مدیریت زیست‌محیطی ایفا می‌کنند. این ساختمان‌ها قادر به انجام کارکردهای روزانه مناسب خانه در مقابل تغییر شرایط زیست‌محیطی 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 نشان‌دهنده 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 پیش‌بینی کرد. آن‌ها نشان دهنده تغییرات غیرخطی بوده و سبب می‌شوند پیش بینی و یا آماده‌سازی برای مواجهه با تغییرات مشکل گردد.

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 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.

 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.