راه حل هاي ساختمان پايدار

اينكه بسیاری از روش های متداول در معماري مدرن، در بلند مدت پايدار نيستند، مساله جديدي نيست. روش هاي نمونه اي در استفاده مؤثرتر از انرژي و مصالح مورد بررسی قرار گرفته. اگر چه با درك واضحي از رويه هاي طبيعي و عملكرد متقابل آنها و چشم اندازي به نيازهاي انسان طراحان مي توانند ساختمانهايي با طرح مطبوع، كارا، مولد و باز توليد شونده توسط طرح را اجرا كنند. اين مقاله قصد دارد تا ادبيات علم كپي برداري از طبيعت كه به مصالح ساختماني و طرح مربوط مي شوند را مرور كنند. كپي برداري از طبيعت چكيده اي از طرحهاي خوب طبيعت، علم چند جانبه قدرتمندي است كه مشخصاً به يافتن خواصي از مصالح و ساختارها در نتيجه شکل سلسله مراتبي آنها علاقه دارد. علم كپي برداري از طبيعت، ايده هاي مربوط به: كارائي درجه بندی شده مصالح (مقياس بزرگ)، پاسخهاي هماهنگ (مقياس بزرگ بسيار بزرگ و بسيار كوچك) مجموعه های کنترل هوشمند (حس و تحريك در همه مقياسها)، معماري و كارائي اضافي را فراهم مي كند. مثالهاي زيادي از زيست شناسي وجود دارد،جايی كه پاسخهاي پيش بيني نشده حيوانات و گياهان به دما، رطوبت و ساير تغييرات محيط فيزيكي بر پايه اصول زيستي نسبتاً ساده اي بنا شده است. اگر چه به اجرا در آوردن راه حل هاي طراحي با استفاده از اين اصول در مواردي است كه انديشه هاي نوئي براي سازه هاي دست بشر لازم است. ما مثالهاي خاصي از پايداري در طبيعت و منافع با ارزش اين راه حل ها براي مخلوقات متفاوت را بررسي مي كنيم.با انجام اين كار،مي فهميم كه جهان طبيعي چگونه با ساختمانهاي پايدار سازگار مي شود و ما به عنوان مهندسان ساختمان چگونه مي توانيم كاربرد واقعي آنها را در اجراي ساختمانهاي پايدار ارزش گذاري كنيم.

لغات كليدي : پايداري، علم كپي برداري از طبيعت، ساختمانهاي پايدار، دنياي طبيعت

1- معرفي:

زيست شناسان و فن شناسان در عوالم متفاوتي ساكن هستند. زیست شناسی مطالعه مي كند، فرضيه ارائه مي كند و شاهد جمع مي كند. فن شناسي طرحها را بكار مي برد نو آوري مي كند و انتشار مي دهد. اگر چه به خودي خود نيست كه در تقليد از طبيعت فوايدي وراي دست و پنجه نرم كردن با يك حرفه ذهني جذاب براي طراحان و سازندگان وجود دارد. با فهميدن و درگير شدن در رويه ايجاد محيط ساخت، امكان الهام جستن از طبيعت نه تنها در باره مصالح و مكانيزم ها، بلكه در مورد خطر پذیری هم وجود دارد. دنياي طبيعي مطالب بسيار زيادي براي گفتن به ما در مورد نحوه دستيابي به پايداري دارد. طبيعت، انرژي را به صورتي بسيار كاراتر و مؤثرتر استفاده مي كند و توانائي توليد مصالح و ساختار هائي را دارد كه بسيار كم ضرر تر از هر چه ما در صنعت به آن دست يافته ايم هستند. ويليام مك دونو (نيو ساينتيست،20 مارس،46 -49، 2004) [22] مي پرسد كه «چرا ساختمان نتواند مانند يك درخت ساخته شود؟» او باور دارد كه مدل درخت، چشم انداز هيجان انگيز و اغوا گري از يك ساختمان ايجاد مي كند كه مي تواند اكسيژن بسازد، دي اكسيد كربن را نگه دارد، آب را تقطير كند، خاك توليد كند، با انرژي خورشيدي رشد كند، جزء آب و هوا توليد كند، همراه با فصلها رنگ عوض كند و به خودي خود تكثير شود.

مك دونو درباره درسهايي كه از صحرا نشينان اردن در زمانيكه با آنها روزگار مي گذرانيده آموخته توضيح مي دهد. آنها در دماي بالاي 39 درجه سانتيگراد لباي تيره مي پوشيدند با اين روش خود را از اشعه ما وراء بنفش خورشيد در امان مي داشتند بعلاوه اينكه رطوبت بدن خود را حفظ مي كردند و جريان انتقال گرما در اطراف بدن خود را افزايش مي داده اند.

يك صحرا نشين بطور متوسط با يك ليتر آب در روز زندگي مي كند در حالي كه ساير مردم چند برابر اين مقدار را براي زنده ماندن نياز دارند.مك دونو همچنين اشاره مي كند كه چادر هاي آنها از موي بز شل بافته شده درست شده كه چادرهاي حساسي است.نيروي شناوري هم زمان با گرم شدن چادر افزايش مي يابد و هوا را از ميان بافتهاي شل به داخل مي كشد. وقتي باران مي بارد، الياف بز متورم مي شود و چادر بسيار محكم مي شود.

هو الدرسي ويليامز [ 1] در كتاب خود «ريخت شناسي جانوري» به درستي بيان مي كند كه:

جذابيت تقليد ازطبيعت براي معماران اين است كه چشم اندازي از تكامل نزديكتر فرم و عملكرد مي دهد. (در اين روشنائي، معماري تقليدي از طبيعت به عنوان توسعه اي از مدرنيسم شناخته شده است) اين علم متعهد شده روشهاي جديدي را ارائه دهد كه به وسيله آنها سازه بسيار دقيق تر مطلوب تر از سيستم مكانيكي حاضر به خواسته هاي مشتري پاسخ دهد و با آنها تقابل داشته باشد.در سطح عميق تر، به گفته جرج جرينيديميس از دانشگاه ردينگ، معماران به سمت اين موضوع جذب مي شوند، «زيرا ما همه قسمتي از محيط زيست يكساني هستيم» او عقيده دارد اصرار بر اينكه ساخت و سازهائي هماهنگ تر با طبيعت انجام دهيم يك اصرار زيستي واقعي است و تنها يك فوريت رمانتيك نيست.

اگر چه محدوديتهائي براي تفسیر و درك موضوع از ديدگاه ساختمان،ساير ساختارها و مكانيزم ها وجود دارد. اين محدوديتها شامل : ارضاء پيچيدگي هاي الزامات آئين نامه اي طرح، خاصيت خطي مصالح ساختماني اي كه امروز متداول هستند؛ روشي كه صنعت ساختمان در توسعه اجزاء به تنهائي و سپس سر هم كردن آنها دارد، سازه هاي ايمن در مقابل شكست و طبيعت جزء به جزء آماده سازي و اجراي پروژه هاي پيچيده و كاهش ريسك مرتبط با همه گروه ها هستند[2].

از طرف ديگر علم تقليد از طبيعت ايده هائي را از طبيعت جستجو مي كند و سپس آنها را در مسائل بكار مي برد. به عنوان مثال، مباني ولرو به طور مشروحي با اين روش كشف و كاربرد ارتباط دارد. در جستجوي راه حل براي مسائل مشكل و غير قابل حل است كه فن شناسان به دنبال الهامات وسيع تري،شامل آنهائيكه از طبيعت گرفته مي شوند، مي گردند. علم تقليد از طبيعت فصل مشترك سه روش متفاوت است و بنابر اين به دركي از زيست شناسي، فيزيك زيستي و علم مواد نياز دارد. واضح است كه وسعت نظر و گفتگوي چندجانبه مي تواند مسائل و موقعيت ها را روشن كند.

زيست شناسي بايد مسائل مهندسي از پيدايش زندگي بر زمين را حل كند. طرح و عملكرد هائي كه در گياهان و حيوانات ديده مي شوند، در طول ميليونها سال تكامل پيدا كرده اند. اين زمانهاي طولاني هدايت كننده به سادگي با گامهاي متعصبانه دنياي مهندسي امروز همراه نمي شود. اما منفصل شدن از راه حل هايي كه طبيعت به آن رسيده بسيار احمقانه و خودبينانه است. مقياس زمان ممكن است متفاوت باشد اما اهداف و الزامات طراحي از لحاظ كاركرد، بهينه سازي و اقتصاد مقیاس كارآيي يكسانی دارند. بعضي از مثالهاي اوليه از سازه هاي مهندسي كه ايده هائي را از طبيعت قرض گرفته، برج ايفل و قصر كريستال است. خلاصه كردن ايده هايي از زيست شناسي و تبديل آنها به راههاي علمي مهندسي، به کمک همه رشته ها نياز دارد [3]. فري اوتو در انستيتو سازه هاي سبك،دانشگاه اشتوتگارت، برنامه گسترده واقعي را براي گردهم آيي معماران و مهندسان براي استخراج ايده هايي از محيط زيست توسعه داد. سازه پرده اي كششي اوتو كه براي پوشش استاديوم مونيخ استفاده شده نشان دهنده اين موضوع است [3].

اين مقاله جنبه هاي گوناگون پايداري را در برمی گيرد. اما به طور عمده روي مسايلي كه به خواص مصالح، پوششهاي ساختماني، توجهات زيست محيطي، حسگرها و نشانگرها، تكامل تيم و توانايي عملكرد تمركز نمي كند. اين سطوح به عنوان اجزاي اصلي ساختماني براي اجراي سازه هاي پايدار شناخته مي شوند.

2- ساختمانهاي پايدار

با توجه به پروژه OECD، ساختمانهاي پايدار مي تواند به عنوان سازه هايي تعريف شود كه كمترين تاثير منفي را روي محيط ساخته شده و طبيعت، به عبارت خود سازه ها، محيط در تماس مستقيم با آنها و تنظيمات كلي و ناحيه اي گسترده ترِ اطراف دارد. ساختمان سازي پايدار مي تواند به عنوان روش ساختي تعريف شود كه با كيفيت كامل شده ای (شامل كارآيي اقتصادي،اجتماعي و محيطي) به طور وسيعي بقا مي يابد. بنابراين استفاده منطقي از منابع طبيعي و مديريت مناسب مصالح خام، به حفظ منابع كمك می کند، مصرف انرژي را كاهش مي دهد و كيفيت محيطي را توسعه مي دهد. پروژه OECD، پنج هدف را براي سازه هاي پايدار تعريف مي كند.

1- كارآيي منابع

2- كارآيي انرژي (شامل كاهش انتشار گازهاي گلخانه اي)

3- ممانعت از آلودگي (شامل كاهش كيفيت هواي داخل فضا و كاهش صداهاي مزاحم)

4- هماهنگي كامل با محيط

5- روش هاي سيستماتيك و كامل شده ساخت

ساخت و ساز پايدار در بردارنده همه عمر سازه ها است و كيفيت محيطي، كارآيي و ارزش آينده را نيز مورد توجه قرار مي دهد. ساخت و ساز پايدار تكامل انديشمندانه معماري با منابع مهندسي سازه،مكانيكي و الكتريكي است. علاوه بر بيان نگراني ها درباره زيباشناسي سنتي حجم و فضا، جهت يابي و تعيين موقعيت، مقياس اندازه ها و بافت سايه و نور، تيم طراحي به امكانات نياز دارد تا به هزينه هاي دراز مدت محيطي، اقتصادي و انساني نيز توجه كند. سازه ها به كيفيت زندگي بسيار بيشتر از آنچه ما درك مي كنيم كمك مي كنند.

تغييراتي در محيط اطراف وجود دارد كه طرح سازه را احاطه كرده و روش كامل ديگري را پيش رو مي گذارد. از آنجائيكه پايداري به طور فزاينده اي بر روي زندگي اشخاص حقيقي و حقوقي و جامعه گسترده تر، اثر مي گذارد، موقعیت های تفكر مسئول و كلي گرا را نيز افزايش داده است. 4 هدف اصلي براي كاربرد علم تقليد از طبيعت براي پايداري صنعتي وجود دارد: كار آيي مستقيم انرژي و منابع، حذف و محدود کردن مواد خطرناك، استفاده مواد زيستي و قابل تجديد و كارآيي افزايش يافته مصالح و سازه ها [5].

3- ويژگيهاي مصالح ساختماني و مصالح طبيعي

مصالح ساختماني بايد جوابگوي كارآيي مطلوب، نه تنها پس از نصب، بلكه در طول زمان قابل قبولي باشند. عمر خدمت رساني ممكن است همه عمر سازه باشد يا در مواردي مثل رنگ فقط براي سالهاي كمي قبل از باز سازي باشد.

اگر چه دوام يا عمر مفيد يك ماده در محل به تركيب مشخص عوامل محيطي كه ماده تابع آن باشد، مربوط مي شود بنابراين دوام يا عمر سرويس دهي بايد هميشه به شرايط خواسته شده مشخص مربوط شود. بيشتر مصالح ساختماني طبيعت فيزيكي و شيميايي پيچيده اي دارند.

طبيعت شيميايي مصالح به ندرت براي كاربر يا فرد تعیین كننده با معني است. زيرا آنها ارتباط نزديك مصالح را نمي فهمند. اگر چه طبيعت شيميايي آنها واكنش دهي يك ماده با ساير مواد و بعضي المان های محيط را مشخص مي كند. به عنوان مثال، تركيبات آلي فرار توسط بعضي از مواد منتشر مي شود و روي كيفيت فضاي داخل تاثير مي گذارد. طراحي به يك شناخت از شيمي نياز دارد تا تفاوتهاي اساسي در گونه ها و انواع مصالح را احساس كند. مخصوصاً قابل توجه است كه تغييرات كوچك در تركيب (حتي محدود كردن بعضي مواد مانند آنچه در آلياژهاي آهن است) مي تواند اثر عميقي روي خواص منتج داشته باشد. مثلا، اثر اشعه ماوراء بنفش روي مواد آلي زماني درك مي شود كه بدانيم مولكولهاي آلي قيدهايي دارند كه مي تواند بشكند و تغييرات ديگري را تحت عمل اشعه خورشيدي القا كند. اين امر در فلزات يا مصالح سيماني اتفاق نمي افتد.[6]

در طرح سازه ها معمول است كه يك ماده را بر حسب واحد كاربري در كل سازه، چه تير باشد چه ستون يا دال،مورد توجه قرار مي دهند. خواص مهندسي بر حسب توده مصالح داده مي شود، با اين فرض كه در مقياس مورد توجه در طرح، مصالح همگن و همسان هستند. اين روش تفكر درباره مصالح، درك درستي از رفتار مصالح نمي دهد چون در اين مقياس عوامل مشخص كننده پاسخ مصالح درك نمي شوند. اين مانند بررسی يك پل فلزي در برابر بار وارده است بدون اينكه توانايي آناليز تنش ها در هر يك از اعضا وجود داشته باشد. پل ممكن است بار مشخصي را حمل كند، در صورتي كه يك عضو كه بيش از حد بارگذاري شود، دچار شكست شود.

براي درك رفتار فيزيكي و مكانيكي يك ماده ضروري است كه به مصالح در مقياس ریزسازه نگريسته شود. بايد به خود ذرات به صورت مولكولهاي بلوري يا پليمري، سرهم بندي همه اينها با ترتيبات هندسي متنوعي كه امكان دارد، فضا يا تخلخل اطراف آنها، و طبيعت و اندازه پيوندها يا نيروهايي كه اين واحدهاي ساختماني را باهم نگه مي دارد توجه مبذول داشت.

يك تحقيق موازی درباره مصالح زيستي پايه، مواد شيميايي اي را نشان مي دهد كه توسط ارگانيسم ها مصرف مي شوند تا خواص مورد نياز عملكردهاي مكانيكي را فراهم كنند. جالب است كه توجه كنيم كه تعداد اين مواد در مقايسه بسيار كم است، در حقيقت بسيار كمتر از آنچه در دسترس جامعه مهندسي است. آنها ویژگی برجسته خاصی ندارند و در مقایسه با بسیاری از مصالح مهندسی، هيچكدام مشخصاً مدول يانگ، مقاومت كششي يا سختي زيادي ندارند. به بيان ديگر آنها نمي توانند به عنوان «مصالح با كارائي با لا» دسته بندي شوند، اگر چه چگالي اي بسيار كمتر از اكثر مصالح دارند. اين مواد موفق بوده اند، نه بخاطر آنچه هستند بلكه به خاطر روش اتصال به هم در هنگام اجرا. راههاي بي نهايت موفق مهندسي به مصالح گران قيمت و خاص نياز ندارد.

با الهام از سيستم زيستي كه در آن هر آسيب خود سيستم پاسخ غير اداري ترميم كننده را فعال مي كند، محققان در دانشگاه ايلينويز يك ماده مصنوعي را توليد كرده اند كه وقتي ترك مي خورد يا مي شكند خود را ترميم مي كند. وقتي ترك در داخل مواد نمونه پليمري شكل مي گيرد، سلامت سازه به مخاطره مي افتد. غالباً اين ترك ها در عمق سازه جايي كه امكان بازرسي مشكل است و تعمير واقعاً غير ممكن است اتفاق مي افتد. در مصالح جديد، رويه تعمير به محض شكل گرفتن ترك آغاز مي شود. زماني كه مصالح ترك مي خورد، ریزكپسولها گسيخته مي شوند و ماده حرارتي را از طريق رفتار مويينه به داخل ناحيه آسيب ديده مي فرستند. پر كردن ترک های مویی، هم چنين اثرات مضر پوسيدگيهاي زيست محيطي از قبيل نشت رطوبت و تخريب ترك ها را كاهش مي دهد. اين تكنولوژي مي تواند عمر مفيد اجزاي ساختمان را افزايش دهد. شايد به اندازه دو يا سه برابر. توانايي خود ترميم و بازيابي صحت سازه مي تواند عمر مفيد مواد تركيبي پليمري موجود در صفحات مدار را درنيز افزايش دهد، جايي كه تركهاي ريز مي تواند به گسيختگي مكانيكي و الكتريكي منجر شود. [7]

در دنياي صنعتي، «تبديل مجدد به ماده» به باز يافت شيميايي اشاره دارد كه به ارزش مصالح مي افزايد و به آنها اجازه مي دهد كه بارها و بارها با كيفيت بالا توليد شوند. اين رويه يك استراتژي طراحي پيشنهاد مي كند كه هدف آن بيشتر كردن اثرات مثبت مصالح و انرژي و شركت در چرخه هاي فراوانِ جريان مواد در زمين است. نايلون يك مثال خوب از «تبديل مجدد به ماده» است. اين پليمرِ بسيار پر مصرف مي تواند به صورت شيميايي بازيافت شود و ماده خام كاپرولاكتوم (Caprolactom) را بدهد، كه مي توان از آن براي تهيه الياف با كيفيت بالاي قالي در طي چرخه هاي بسيار زياد استفاده كرد. اين رويه واقعاً ضايعات را كاهش مي دهد. با انرژي كمتري از آنچه براي تهیه مصالح بكر يا دفع ضايعات مصالح لازم است، مصالحي كه مي تواند صدها ميليون پوند الياف قالي را توليد كند، هر سال به محل هاي دفت زباله يا كوره هاي سوزاندن آشغال فرستاده مي شود و يا تبديل به محصولاتي با ارزش پايين تر مي شود. «تبديل مجدد به ماده» مدل جديدي براي جريان مصالح پيشنهاد مي كند كه تجارت در دنياي واقعي را تغيير مي دهد.[8]

اينكه همه مصالح تحمل كننده بار در طبيعت تركيب اليافي از چند يا يك نوع هستند، يك حقيقت هستي است. استفاده از الياف براي درست كردن مصالح ساختماني مجال و انعطاف پذيري زيادي را در طرح ايجاد مي كند، اما كمي هم مشكل ساز مي شوند. يك مشكل اصلي الياف اين است كه آنها وقتي بارهاي كششي خالص را تحمل مي كنند بسيار كارا هستند؛ چه بصورت سازه هايي از نوع خودشان (طناب، كابل، تاندون، نخ هاي ابريشمي، تار عنكبوت) چه بصورت مسلح سازي در مصالح تركيبي كه در سازه هاي پوسته اي در كشش دو محوره استفاده مي شود. اين مشكل براي هر دونوع تركيبات ساخت بشر و تركيبات زيستي وجود دارد،چهاراه حل براي اين مشكل در طبيعت موجود است: پيش تنیده كردن الياف در كشش به طوري كه به ندرت فشاری بيشتر از آن در طول عمر خود تحمل كند؛ اتصال فاز معدني با مدول بالا به صورت نزديك به الياف براي كمك در تحمل فشار؛ اتصال شبكه اي قوي الياف براي افزايش پايداري جانبي، و تغييردادن جهت الياف به طوري كه بارهاي فشاري در طول الياف اثر نكنند.[3] يك جنبه مهم سيستم اليافي اين است كه آنها فرصت هاي بيشتري براي افزودن كارآيي ايجاد مي كنند زيرا خط جدايي واضحي بين مصالح و سازه وجود ندارد.

تجربه با مصالح سنتي در طول ساليان، اجازه پيش گويي كارايي مصالح مشابه تحت شرايط مشابه را مي دهد. چنين آزمونهايي به اين سئوال كه چگونه مصالح اين واكنشها را نشان مي دهند پاسخ مي دهد ولي غالباً به چرايي اين واكنشها پاسخ نمي دهد. وقتي مصالح جديد در حال توسعه است يا مورد توجه قرار مي گيرد، و يا وقتي مصالح سنتي در موقعيت آزمايش نشده قرار مي گيرند، توانايي پيشگوئي به شدت محدود مي شوند، مگر اينكه «چرايي» تجربه قبلي مشخص باشد و بنا برآن عوامل پايه اي تعيين كننده درك شده باشد. اين كار پایه آزمودن قضاوت در طرح است كه خود تركيبي از تجربه و آناليز است. [9] چنين روشي در توسعه و تفسير روشهای جديدي كه براي افزايش كارايي مصالح جديد طرح شده نيز ضروري است. درك كاملي از خواص مصالح، رويه درگير در عملكرد متقابل مصالح و محيط و عوامل محيطي كه تحت تاثير آنها قرار مي گيرد و براي پيش گوئي دقيق كار لازم است. گزينش محتاطانه از مصالح ساختماني پايدار، ساده ترين راه براي معماران براي شروع تركيب اصول طراحي پايدار در ساختمانها است. مصالح طبيعي عمدتاً سطح پايينتري از انرژي و سميّت را نسبت به مصالح ساخت بشر در خود دارند. آنها عمل آوري كمتري نياز دارند و كمتر به محيط زيست آسيب مي رسانند. زماني كه مصالح طبيعي با ا نرژي توده كمتر به شكل مصالح ساختماني به هم مي پيوندند، حاصل پايدار خواهد بود.

4-پوشش ساختمان

پوششهاي ساختمان شامل همه اجزاي ساختماني مي شود كه داخل و خارج را از هم جدا مي كنند. پوشش ساختمان شامل ديوارهاي خارجي، سقف، كف ها، پنجره ها و درها است. علاوه بر دادن ظاهر دلخواه به ديوارها، پوشش ها بايد در برابر نيروهايي كه در معرض آن ها قرار مي گيرند مقاومت كنند و بايد فضاي محصور داخل را در برابر آب و هواي محلي محافظت كنند. همچنين به عنوان معتدل كننده آب و هوا رفتار مي كند. طراحي براي ديوارهاي خارجي ساختمان، به ندرت به صورت منطقي و سيستماتيك صورت مي گيرد. اين كار به صورت تدريجي همگام با تغييرات اجتماعي و اقتصادي طرح ها و نيازهاي محيطي تكامل مي يابد.[10،2 ] امروزه با معماري پويا و مصالح جديد فراوان، اجزا و تكنيك هاي ساخت موجود، تعداد زيادي از طرح ها ممكن شده است متاسفانه تعدادي از آنها بدون توجهات كافي پذيرفته شده اند و ارزيابي با آزمونهاي كند با استفاده از روشهاي گذشته ديگر كافي نيست.

امروزه با كمك دانش ساختمان، تشخيص عوامل وابسته كه روي كارآيي ديوارها تاثير دارند و آناليز ديوارها با روش معين مربوط به كارآيي محتمل آنها به تناسب الزامات متغیر، ممكن شده است. با اين توانايي فرد مي تواند بين طرح هاي گوناگون براي مصارف خاص تفاوت قائل شود و حتي مهم است كه ماخذي براي توسعه طرح هاي پيشرفته فراهم كند. در وهله اول مهم است كه درك كنيم عملكرد نهايي يك ديوار خارجي يا سقف در هماهنگی با كف ها، متعادل كردن اشعه هاي خورشيدي، حدود دما، رطوبت (بخار يا مايع)، گرد و غبار و باد مي باشد. ديوار هم چنين سد يا فيلتري براي سرو صدا، آتش، مواد ريز، حشرات، حيوانات وحتي ورود ناخوانده انسانها است. ديوار ممكن است براي انتقال نور (پنجره) استفاده شود، در عين اينكه عموماً به اجبار به طور شايسته اي به فرم و زيبايي شناختي ساختمان كمك مي كند، و در نهايت بايد نيازهاي كم اهميت تري را مثل رنگ، بافت و خلل و فرج را ارضا كند. همه اينها بايد با هزينه عمر مفيد قابل قبولي حاصل شود.

تعيين محيط خارجي و بنا كردن محيط داخلي دلخواه اولين گام ضروري در طراحي ديوارهاي خارجي است. تنها زماني كه اين عوامل شناخته مي شوند، اين امكان هست كه ملزومات كارايي كلي يك ديوار جدا كننده ارزيابي شود.

در اين مرحله به ناچار، بعضي از جنبه هاي كارهاي ساختماني درگير هستند، بعضي مشخصه هاي محيط داخلي در سطوح مطلوبی توسط آنها هماهنگ مي شود. مشخصات روشنائي روزِ قسمتهاي شفاف ديوار ها بايد در ارتباط با روشنائي مورد توجه قرار گيرد و گرمايش و ملزومات خنك كنندگي بايد طبيعتِ محافظت كننده ديوار در برابر اشعه هاي خورشيدي، گرما، رطوبت، وهوا درطول زمستان و تابستان را لحاظ كند. سايز نيازهاي محافظتي از قبيل آنهايي كه مربوط به گرد و غبار و دود است ممكن است بر نيازهاي مورد نظر در سرويس دهي نيز دلالت كند. تنظیم رطوبت نسبي داخل در اثر تراكم رطوبت در محيط داخل و طراحي ديوارهاي خارجي براي شرايط هواي سرد، توجه ويژه اي را مي طلبد. دستيابي به ديوارهاي با دوام، با انتخاب خردمندانه از مصالح مناسب محيط، يا تعريف محيط براي تناسب با مصالح موجود يا تركيب هردو ممكن خواهد شد. اگر چه چنين تدبيري نياز به درك مشخصات وابسته مصالح و عوارضي دارد كه در ديوار اتفاق مي افتد.[10]

قانونهاي جديد براي قسمت L از قوانين ساختمان در اول آوريل 2002 اجرايي شد؛ و در 2005 تغييرات بيشتري در آن پديد آمد. همانطور كه در جدول 1 نشان داده شده مقادير U تا 44% كاهش داده شده. به بيان ساده تر ديوارهاي با مصالح بنايي به 65 تا 100 میلیمتر و سقف به 200 تا 260 میلیمتر عايق بندي نياز دارد، درحاليكه كف ها نوعاً حدود 100 میلیمتر عايق بندي نياز دارند. اگر چه قوانين ساختمان روي عايق بندي تمركز مي كند، چيزي راجع به مقدار جرم حرارتي سازه نمي گويد. عايق بندي سطح بالا در تركيب با جرم حرارتي نقش مهمي در كم كردن هزينه هاي بهره برداري و دماي داخلی مطلوب دارد. سطوح اطراف يك اتاق، بسته به شرايط دمايي، حرارت را جذب و يا در اتاق آزاد مي كند. از جدول 2 ديده مي شود كه ظرفيت حرارتي عمومي با چگالي افزايش مي يابد. همچنين هدايت گرمايي، با چگالي افزايش مي بايد، مصالح چگالتر، گرما را سريعتر هدايت مي كنند. مصالح ساختماني سنگين وزن مانند بلوك هاي بتني، آجر كاري يا سنگ مي تواند مقادير زيادي گرما جذب كند، مصالح سبك وزن مانند چوب، عايق يا صفحات گچي قادر به جذب حرارت زيادي نيستند. يك كلبه سنگي قديمي جرم حرارتي بسيار بالائي دارد ولي مقدار U ديوار به اندازه W/m²k2 (يعني m²kw^-1 0.5 یا 5 tog مقاومت حرارتي) است؛ 6 برابر مقدار U پيشنهادي در قوانين اصلاح شده. براي مؤثر بودن، جرم بايد به خوبي با فضا متصل يا جفت شود. توزيع جرم در اطراف سطح بسيار مؤثرتر است از تعبیه مثلاً يك ديوار بسيار سنگين براي يك قسمت و جدا كننده هاي سبك وزن براي ساير ديوارها، بنابراين ميزان مؤثر بودن به جرم و سطحي كه با فضا جفت شده بستگي دارد [11 و 12 ]

در مقابل، پنگوئن ها گروه مشخصی از پرندگان آبي غير پروازي هستند كه در نيمكره جنوبي و عمدتاً در قطب جنوب زندگي مي كنند. توانايي بعضي گونه ها براي تحمل سرمای بسيار شديد به علاوه غذا نخوردن براي حدود 120 روز توجه بسياري را بر انگيخته است. تحقيقات متعددي روي پوشش پنگوئن ها (تركيب پر و پوست) انجام شده و دريافته اند كه مقاومت گرمائي آن به طور حيرت آوري پايين است – ميانگين m²kw^-1 0.74 يا 7.4tog پرهاي پنگوئن شديداً اصلاح شده، كوتاه شده (40mm-30 ) سفت و نيزه شكل هستند. عايق بندي توسط يك دنباله پر 30-20 ميلي متري فراهم شده، این مشخصه پنگوئن ها که پرها به صورت يكنواخت روي سطح بدن آنها (30-40mm² ) دسته شده اند و به صورت خطوطي چيده شده قرار نگرفته اند، يكتا است. براي عايق بندي پنگوئن نياز به پوشش ضخيم مقاوم در برابر باد پر شده از هوا دارد، (مشابه به سلولهاي باز اسفنج كه با لايه مقاومي در برابر باد پوشيده شده) كه انتقال گرما را محدود كند و تابش و افت هاي هدايت گرمايي را به مينيمم كاهش دهد. شايد اينجا درسي براي آموختن وجود داشته باشد.

يك مثال از اين مورد، روشي است كه پيشرفت هاي اداري مدرن نياز دارد تا محيط بيروني خود را توسط نما تعديل كند. در يك چنين ساختماني، پلنتيشن پليس (Plantation Place) كمپاني بريتش لند در لندن، مشتري عامل تعيين كننده است. سطوح مختلفي از پاسخگوئي يك ساختمان به محيط و موارد اجتماعي مورد بحث وجود دارد. اما اصول علم تقليد از

 5- ملاحظات محيطي

درك فزاينده اي از اينكه يك ساختمان نمي تواند بدون ملاحظه بر اثرات اجتماعي روي محیط خود ساخته شود، وجود دارد. به عنوان مثال ضايعات و آلودگي بر اجتماعات تاثير مي گذرد. محيط مي تواند به عنوان سرجمع تاثيرات تعدادي از عواملی كه با ساختمان اثر متقابل دارند، از جمله دما، رطوبت، تابش خورشیدی و مواد خارجی تعریف شود. در حقیقت محیط با اجزای مصالح مختلف ساختمان، داخلي و خارجي، اثر متقابل دارد. اگر چه اينها مي تواند به تنهايي اندازه گيري شود. و از لحاظ مقدار در برابر مقادير پايه استاندارد ثبت شود، ولي مقصود از كارآيي مصالح، در درجه علكرد متقابل آنها با مصالح ديگر نهفته است. مصالح به دما و تغييرات آن در داخل خود پاسخ مي دهد. اين موضوع به خاطر تاخير حرارتي و کسب يا از دست دادن گرماي تابش ممكن است از دماي هواي اطراف مصالح متفاوت باشد [ 6 ]

ساختمانها سدي برابر عبور نور، هوا، صدا و انرژي بين محيط داخل و خارج هستند. آنها همچنين گذشت زمان را با مناظر و سايه ها ي فراهم شده براي افراد داخل متداعي می کنند. ساختمانها تضادي بين محيط داخل و خارج فراهم مي كنند. پيوند بين آنها توسط پنجره ها فراهم مي شود. نياز به پنجره بسيار پيچيده است. اين نياز در بر دارنده نياز به نور طبيعي، جذابيت، و ارتباط با دنياي بيرون است. در سطح اساسی، براي افرادي كه در یک اداره كار مي كنند، تضاد رنگ ايجاد مي كند. در ضمن به شخص احساسي از زمان مي دهد. محيط داخل ساختمان به محيط بيرون توسط وروديها (يا خروجي ها)، پنجره ها و دودكش ها وابسته شده است. محيط داخل ساختمان جنبه های بسیاری دارد. یک سيستم پشتيباني وجود دارد كه توسط امكانات و مطلوبيتهاي گوناگون ايجاد شده همراه با سيستم هاي اطلاعات و ارتباطات براي كمك به اتصال بين گروههاي كاري داخل و بيرون شكل گرفته است. يك محيط اجتماعي وجود دارد كه توسط خود مردم شكل گرفته و يك محيط فيزيكي كه توسط چيزهايي كه مي بينيم، مي شنويم، لمس مي كنيم، احساس مي كنيم و مي بو ئيم شكل گرفته است.

موضوعات پايداري ما را مجبور مي كند تا ارتباط ساختمان هاي شهرستانها و شهر ها و ارزيابي كار آيي انها شامل كيفيت محيط داخلي را مورد توجه قرار دهيم. از آنجائيكه ساختمان ها در مصرف نيمی از انرژي ملي مسئول هستند و از اين روست كه صدور دي اكسيد كربن، طرح، ساخت و كاركرد ساختمان براي مردم در حال و آينده اهميت حياتي دارد. اين البته در مورد كل مصالح خام ساختماني ساختمانهاي جديد و قديمي معتبر است. [2]

مصرف انرژي بايد كم شود. نه فقط به خاطر اينكه تقاضا بر مبناي سوختهاي فسيلي غير قابل تجديد بنا شده، بلكه به خاطر اينكه ساختمانها مقادير زيادي دي اكسيد كربن ساطع مي كنند كه اين تقريباً نيمي از آنچه باعث اثرات گلخانه اي مي شود را در بر دارد. اثر زيست محيطي ساير آلاينده ها از قبيل دود،بخار،مواد شيميايي و سر و صدا نيز موضوع مهمي است. محيط داخل نيز بسيار مهم است اگر افرادي كه داخل ساختمان زندگي و كار مي كنند، بخواهند كه حس خوبي از رفاه و نيروي توليد بهينه داشته باشند. [21 ]

با توجه به دنياي حيوانات، مطالب زيادي در مورد پاسخ مصالح ساختماني به محيط اطرافشان می آموزیم. موريانه ها گروهي از هنرمندترين حشرات معمار هستند. بيش از 2000 گونه از موريانه كه در مناطق گرمسيري استوا يي و گرمسيري زندگي مي كنند. وجود دارند و اين مساله در تنوع سيستم هاي سكونتي تدريجاً توسعه يافته تاثير دارد، اما آنها همه يك روش واحد دارند. آنها همه بين حرارتي كه مورچه ها به عنوان اجتماعي كه داخل موريانه زندگي مي كنند)- آزاد مي كنند و حرارتي كه از سكونت در آب و هواي محيط بدست مي آورند و از دست مي دهند توازن را حفظ مي كنند [ 14[

دراستراليا موريانه هاي قطب نما قلعه هایي به شكل قلم های پهنِ عظيم مي سازند كه هميشه محور بلند به سمت شمال – جنوب اشاره مي كند. چنين شكل هايي حداقل سطح ممكن را در برابر حرارت وسط روز نمايان مي كند. اما اشعه های خورشيدی صبح زود يا آخر غروب را جذب مي كند،زماني كه موريانه ها به مقداري گرما مخصوصاً در فصل سرد نياز دارند. با چنين جهت يابي اي دماي پيك مي تواند تا حدود 7 درجه سانتي گراد كاهش يابد. بعضي موريانه ها،دودكش دارند،برخي ديگر سقف هاي باراني دارند. اما يكي از جالبترين گونه ها آنهايي هستند كه روي ساحل ايوري در غرب آفريقا يافت مي شوند. يك خاكريز كه ارتفاع آن به 3-4 متر مي رسد و مي تواند دو میليون موريانه را در خود جا دهد. در آنجا موريانه ها زندگي مي كنند،كار مي كنند و نفس مي كشند. مصرف اكسيژن آنها قابل توجه است و بدون تهويه، در عرض چند ساعت خفه مي شوند. بنا براين تهويه براي آنها ضروري است،و البته سطح جامد خارجي تپه هيچ نشاني از باز شو ندارد اين حشرات سيستم تهويه هنرمندانه اي را توسعه داده اند كه به طور عمودي وسط خاكريز را قطع مي كند. يك محفظه با شكوه در وسط وجود دارد كه اتاق ها و راهروهاي زيادي دارد، بين آن و ديوار قطور خارجي بر آمدگي هايي با فضاهاي هواي باريك،بسيار شبيه حباب هاي مويينه در سيستم خون انسان،وجود دارد.در زير يك فضاي بزرگ وجود دارد كه به آن سرداب مي گويند،يك فضا ي هواي ديگري هم روي آن وجود دارد كه با يك مسير طولاني مانند دودكش به مركزلانه مي رسد. كانالهايي به ضخامت يك بازو كه از فضاي هواي بالايي منشعب مي شود و در داخل بر آمدگي به داكتهاي زيادي با ابعاد كوچك تقسيم مي شود و اينها دوباره به هم مي رسند تا كانالهايي براي هدايت به داخل زير زمين با همان عرض اوليه را شكل دهند.

سيستم تهويه كاملاً اتوماتيك است و حرارتي حدود 30 درجه را در لانه حفظ مي كند. هواي داخل اتاقها توسط عمل تخمير كه در آنها رخ مي دهد گرم مي شود. خود موريانه ها باعث افزايش دما مي شوند. هواي گرم بالا مي رود و توسط جريان هوا از بر آمدگي ها جايگزين مي شود. ديوارهاي داخلي و خارجي اين بر آمدگيها متخلخل است و به دي اكسيد كربن اجازه مي دهد به خارج منتشر شود و اكسيژن به داخل نفوذ كند. بر آمدگي با اين سيستم كانالها در نقشِ شش براي گروه كار مي كند. امروز بحث هاي زيادي در باره كيفيت هواي داخل و صدور گاز و مقدار هواي تازه مورد نياز براي شرايط كاري وجود دارد. اما اين حشرات قرنها پيش به اين هنر دست يافته اند.

شهر سياتل در 2002 يك كار گسترده اي در ورودي غربي برج كي ( Key Tower ) ساختمان شماره 700 خيابان پنجم شروع كرده. ورودي سرپوشيده جديد،طراحي شده تا جريان عبور و مرور پياده را توسعه دهد،امنیت را افزايش دهد،ارتباط بين برج Key و مركز شهري جديد شهر را تقويت كند و هويت جديدي براس ساختمان ايجاد كند. ورودي جديد يك هشتي مقيد نشده،محصور شده با شيشه وغرق در نور روز است. اين بازسازی مجدد، از تهويه طبيعي و عبور خورشيد برای برآورده کردن آن نياز سابق الذكر براي گرمايش و تهويه مطبوع بهره مي برد. گروه، مدلسازي مجدد برج كي را از يكي از معمارانِ استاد طبيعت، موريانه، عاريانه گرفته تا بدون استفاده از انرژي، مطلوبيت حرارتي و تهويه را در هشتي فراهم كند.

ورودي سر پوشيده برج كي از بتن به عنوان جرم حرارتي براي ذخيره كردن سرما در حين تابستان و گرما در حين زمستان استفاده مي كند. در طول تابستان،هواي ذخيره شده از داخل اتاق بتني زير هشتي جريان مي يابد. بتن، كه سرد تر از دماي خارج است،هوا را همانطور که در عرض توده حركت مي كند،خنك مي كند. همانطور كه در هشتي هوا گرم مي شود. طبيعتاً بالا مي رود لوله هاي تهويه بادگير نزديك سقف قرار گرفته اند و هواي گرم را به كمك فن تهويه كه با نيروي فتو شيميايي كار مي كند، خارج مي كنند. در حين تابستان سيستم وارونه مي شود توده حرارتي هواي ورودي را گرم مي كند و هواي گرم مي كند و هوای سردِ بيرون همانطور كه وارد مي شود، با گرماي ذخيره شده در توده بتن، گرم مي شود. لوله هاي تهويه بادگير كه نزديك سقف قرار گرفته اند بسته شده اند تا از خروج هواي گرم جلو گيري كنند،گرماي خورشيدي جذب شده در طول روز مقداري گرماي اضافي توليد مي كند. با كمك مدلسازي كامپيوتري وCFD، اين روش مبتكرانه، از جرم حرارتي، تهويه طبيعي و استراتژيهاي عبور خورشيدي استفاده كرد.[15]

قدرت معماري بومي در اين است كه ساختمان را با تنظيمات گوناگون طوري تركيب كند كه هماهنگي طبيعي كامل بين آب و هوا، معماري و مردم وجود داشته باشد. در كشورهاي مثل عراق، ايران و مصر ساختمانهايي اجرا شده اند كه نه تنها اين هارموني و يكتا يي را بين مردم و محيط اطرافشان نشان می دهند، بلكه همچنين تركيبي از مهندسي و معماري كه كيفيت زيبا شناسانه اي دارد را ارائه مي دهد.

مركز آدام جوزف لوئيس، براي مطالعات محيطي در كالج اوبرلين در اوهايوي شمالي به عنوان ساختماني طراحي شد كه انرژي بيشتري از آنچه مصرف مي كند،توليد كند. انرژي خورشيدي از پنجره هاي رو به جنوب غربي به داخل يك آتريوم دو طبقه جمع مي شود و قسمتهاي عمومي را روشن مي كند. فاضلاب توسط يك اكوسيستم شبكه مانند احداث شده كه مواد آلي را تجزيه و هضم مي كند و آب تميز را آزاد مي كند تصفيه مي شود. الياف پرده ها مبل و باغ را تغذيه مي كند و قالي ها توسط سازندگان پس گرفته مي شود و دوباره برای توليد قالي هاي جديد با كيفيت عالي مصرف مي شود. اثرات بوم شناسنامه ساختمان اوبرلين كه توسط خورشيد روشن شده، توسط نسيمِ معطر تازه شده و در سازگاري كامل با مكان خود از ميان جريان محلي انرژي و ماده است، شديداً مؤيد اين است كه حضور انسان در زمينه مي تواند مفيد،نيرو بخش و خوب باشد [8]

یينگ از پيشگامان در اين رشته است. طراحي هاي یينگ از مايه "بوم شناسي شهري" پيروي مي كند، يك راه حل طراحي كلي نگر كه فعالانه از جهت انرژي، آب و ضايعات با محيط ارتباط دارد. یينگ به عنوان يك اصل عقيده دارد كه همه معماران بايد به محيط طبيعي خود به صورت «بوم شناسانه» پاسخ دهند. طرح هاي وي در آرزوي كمك مستقيم به آينده بوم شناسانه پايدارمي باشد. تركيب مهندسي با رشد كيفي فضايي محيط هاي داخلي و خارجي، انتخاب هاي جديدي را براي ساختمانهاي بلند مرتبه فراهم مي آورد. اگر چه اين دستاورد استسنائاً ساختمانهايي را ايجاد مي كند كه با محيط اطراف خود هماهنگ هستند، موارد مشخصي هستند كه در آثار پينگ مرتباً تكرار مي شوند ؛ و اين ها همه به دو مورد تقليل مي يابد: باد و جهت يابي خورشيدي. باد كه به عنوان "پروژه قطب نما" و خورشيد كه به عنوان "پروژه مسير خورشيد" شناخته شده است.[16]

طراحي براي پروژه روي كل اجزا صورت مي گيرد و باز شوهاي بي شماري را نشان مي دهد كه تهويه طبيعي را ممكن مي سازد. طراح به جهت باد غالب توجه مي كند تا مطمئن شود تهويه تا حد ممكن كارا است. علاوه بر اينها از تعدادي از ايده هاي مبتكرانه مانند ديوار جانبي باد،سطوح آيرو ديناميك و ارتفاع سقف «فضاي آسمان» براي داخل كشيدن هوا استفاده مي كند. ساختمانهاي مسير خورشيد یينگ تعدادي مشخصه متداول دارد؛ مانند طراح هاي قطب نما هر جا ممكن باشد از تهويه طبيعي استفاده مي كند،حتي در مكانهاي «نامناسب» اگر چه طرح كلي به خورشيد مديون است. اين جدا از مكان يابي شيشه ها و موانع خورشيدي است. كل سازه به خط سير روزانه و سالانه خورشيد مربوط مي شود.

او نشان مي دهد كه چگونه نظم هر روزه زندگي مي تواند توسط كاربرد اصلاح شده و گزينه هاي طبيعي و فني برقرار شود و اين توسط گروه چند تخصصي طرح/توسعه گسترش داده شده. مهمترين ايده جديد اين است كه انسان را به عنوان نقطه حركت،متغير و ميزان سنجش محيط خود در نظر بگيریم. گروه طراحی مي تواند ساختمانهايي با خواص متغيري مربوط به دما، باد، رطوبت، نور روز و رايحه ها طراحي كند. به طور مشابه ساختمانها جز ء آب و هوايي را بدست مي آورند كه در ارتباط با زمان و شرايط بيرون و يا يك هواي داخلي مطلوب تر تغيير مي كند،فضايي كه مي تواند بسيار بيشتر از آنچه تصور مي كنيم دوام بياورد.

آسمانخراش سبز كن یينگ در برج هاي بیشاپس گیت ( Bishopsgate Towers ) در الفانت وكستل در لندن با مشخصه هاي گلخانه اي و سردر نيمه شيشه اي،يك برنامه رنگارنگ را در جوف خود قرارداده :آپارتمان ها،بارها،يك هتل،رستوران،امكانات ورزشي،پارك و زمين هاي بازي. اين يك مثال خوب از پروژه شهر داخلی است. براي بهرمندي حداكثر از انرژي خورشيدي،برج ها در يك رديف ساخته شده اند. باز نگهداشتن فضاي بزرگ برج به نور خورشيد اجازه مي دهد تا عميقاً به داخل نفوذ و به باد مسير مسدودي را مي دهد. هدف استفاده از اين حدود براي ايجاد نماي متغير در هر طبقه - عمودي و افقي- است. [16]

افراد در كشورهاي مختلف به سطوح مختلفي از دما عادت دارند. از تنها 4 سانتي گراد تغييرات روزانه در آب و هوا گرفته تا 17 سانتي گراد راههاي بسياري وجود دارد كه توسط آنها مردم به آب و هوا عادت مي كنند : خواه چادرهاي پوشيدۀ متداول در كشورهاي گرم باشد؛ خواه چيدمان خيابانها به نحوي كه ساختمانها به هم نزديك شوند یا استفاده از راهروهاي سرپوشيده يا هشتي ها در اطراف حياط ساختمان براي ايجاد سايه. آنچه واضح است تلاش براي توازن نيازهاي اوليه به روشي ساده اما چشم نواز است. [14] اگر چه بعضي از اين ايده ها در معماري مدرن استفاده مي شود، اما هنوز مجال براي استفاده بيشتر وجود دارد.

6- حسگرها ، سيستم هاي كنترل و پاسخ دهي

به لطف توسعه ريز پردازنده هاي الكترونيك،سيستم هاي ديجيتالي هر جايي در صنعت ديده مي شوند،از مهندسي زيستي تا طرح كامپيوتري مد. امروزه تكنولوژيهاي وابسته به كامپيوتر به دانش چند تخصصي موجودیت داده است. از قبيل زيست شناسي محاسباتي، روبوتيك اعصاب، هوش مصنوعي و توليد داروهاي تركيبي. سيستم هاي ديجيتالي با يك سيگنال بالا تا نسبت نويز با ضريب خطاي قابل اغماض، به صورت كلان جايگزين دستگاههاي آنالوگ قديمي شده اند. حتي آن سيستم ها ظرفيت اطلاعات حسگرهاي زيستي طبيعتي كه كاملاً آنالوگ بودند را نداشتند حسگرهاي زيستي كه وجه مشترك پيچيده حيوان – طبيعت هستند. در زمان واقعي مقادير بسيار زياد اطلاعات را پردازش مي كنند. حسگرهاي زيستي توانايي برجسته اي براي عمل كردن به صورت دستگاههاي چند منظوره دارند. حسگرهايي كه در نوك انگشتان ما قرار دارند نه تنها ارگانهاي لامسه هستند، بلكه آنها حسگرهاي فشا، وسايلی با حافظه قوي، حسگرهاي دمايي و حسگرهايلزجت مايع نیز هستند. چشم انسان تنها يك دوربين عكاسي نيست، بلكه سيستم پيچيده اي براي پردازش تصوير است : تشخيص رنگ، ميزان كردن شدت نور و تشخيص حركت. اين حسگرها انرژي هاي نوري،حرارتي و مكانيكي را به شكل سيگنالهاي الكتريكي تبديل كرده به مغز مي فرستد كه در آنجا پاسخ به حسگرها از طريق رويه هاي درك طرح هاي بسيار پيچيده فراهم مي شود. بدون پاسخ مغز و توانايي هاي تشخيص طرح، حسگرها به تنهايي قادر به دريافت تفكيك پذيري بالا، حساسيت و قدرت انتخاب نيستند. حسگرها به ندرت در محيط ساده ای که فقط یک پارامتر تغییر می کند، کار می کنند. بیشتر حسگرهای فیزیکی و شیمیایی در محیط پيچيده جايي كه پارامترهاي متعدد همزمان تغيیر مي كنند، عمل می کنند. مهمترين مسالۀ حساس، حساسیت متقاطع است.[18]

در حال حاضر حسگرهاي داخل ساختمانها ساده هستند و به هيچ عنوان چند منظوره نيستند. حسگرهاي كلي (به عنوان مثال حسگرهاي شيميايي) به کمک بقیه، امكانات جديدي را براي كاهش اتصالات متقاطع بين حسگرهاي مجاور پيشنهاد مي كند. حسگرهاي پيشرفته براي كاربردهاي چند منظوره مي تواند بر پايه كامل شدن تكنولوژيهاي جديد از قبيل سيستم هاي ريز الكترو مكانيكي (MEMS ) و تكنولوژي قشر نازك، طراحي شود. به عنوان مثال : مسابقات موتور ماشين مسابقه اي زماني در 1896 راه افتاد و كار آيي و قابليت اعتماد ماشين ها به طور قابل توجهي در قرن گذشته تو سعه يافت. درموتورهاي فرمول 1، موفقيتِ ماشین مسابقه بر صدها جزء که با هم با بالاترین کارآیی، تحت شرایط حدی کار می کنند بستگی دارد. هر اتومبیل حامل حدود 1.5 كيلومتر از سیم هايي است كه اطلاعات را از حدود 120 حسگر واقع در اطراف بدنه ماشين كه اطلاعات ضروري درباره كارآيي تعيين موقعيت يا بار منتقل شده در پشت محل سرنشينان را توسط دورسنج هاي نصب شده فراهم مي كنند مي گيرد. [19] اجزايي مانند حسگرهاي جابجايي كه طراحي شده اند تا تعداد در حال افزايش عمليات حیاتي ماشين هاي مسابقه را كنترل و بررسي كنند و اطلاعات مورد نياز مهندساني كه به كم كردن ثانيه هاي ارزشمند زمان دور مسابقه كمك مي كنند فراهم شود.صنعت ساختمان هنوز به اين سطح از بررسي و پاسخ دهي كه به وسيله آن ساختمانها ي ما بتوانند به سطح مورد نياز از پايداري برسند دست نيافته است. اگر چه چنين تكنولوژيهايي در صنعت براي راه حل هاي پايدار مؤثر مي تواند به كار گرفته شود. اگر مي خواهيد كه به خوبي با خواسته خود براي اجراي پايدار سازگار شويم حسگرهاي بررسي سيستم مديريت ساختمان (BMS ) بايد به حد استاندارد قابل قياسی برسد.

حيوانات كوچك و بزرگ سيستم هاي حسگر پيچيده اي دارند سوسمارها آرايشي از حسگرهاي مكانيكي در نزديك آرواره ها و روي پشت خو دارند به طوريكه هر جنبش كوچكي را شناسائي كرده، آنها را براي حمله يا دفاع راهنمايي مي كند. يك ديوار را با سنسورهايي كه در داخل آن كار گذاشته شده تصور كنيد كه با تراشه هاي آشكار ساز روي افراد تعامل دارد، طوري كه آب و هواي داخل، تبدیل به يك سيستم از جزء آب و هواي محلي و شخصی شده مي شود. علاوه بر سیستم های حسگر مدار، نگاهی به سیستم های قابل تطبیق در جایی که طراحی در سطح مصالح/اسکلت متضمن يك پاسخ خاصِ فعال شده توسط محرك خارجي است، ارزشمند مي باشد. چندين مورد از اين در زيست شناسي وجود دارد، به عنوان يك مثال : ميوه مخروطي درخت كاج.

 

 7- تجمع گروه و کارآیی

يك ساختمان يك محصول پيچيده است. تکنولوژی به كار گرفته شده در ساختمان در بردارنده تقريباً همه جنبه هاي علمِ محض و کاربردي است. طرح و ساخت آن به حركت تخصص هاي تجارت هاي مختلف نياز دارد. براي كار برد موفق بايد همه افرادِ در ارتباط با ساختمان : مالكان، مهندسان، معماران، پيمانكاران، فروشندگان مصالح و كاربران، اين موضوع را درك كنند. نمي توان از همگان انتظار داشت که در دانش موجود عمق یا وسعت زیادی داشته باشند. بنابراین واضح است که شرکت کنندگان در صنعت ساختمان نياز به كمك دارند تا تكنولوژي موجود را با مشكلات خاص كه در فعاليت هاي روز به روز خود مواجه مي شوند،تطابق بدهند.

فرد ممكن است مهندس خوب را كسي تعريف كند كه قادر است حداكثر كارآيي را با حداقل هزينه با مصالح موجود استخراج كند و به طرحي دست پيدا كند كه در خور هدف باشد. از زمانيكه علم مصالح از لحاظ دانشگاهي به عنوان يك رشته تخصصي پذيرفته شده، اين يك موضوع برگرداننده در درسهاي مهندسي بوده است،و اين رشته همراه با خلاقيت، هر دو معيار سنجشی هستند براي قضاوت در موفقيت يا شكست. در همه مواردِ غالب، مشكل، اهداف نيست. بلكه روشهايي است كه براي رسيدن به آنها اتخاذ مي كنيم. مخصوصاً اين حقيقت كه روش سنتي براي طراحي به شدت با برچسبهايي كه خودمان مي زنيم محدود شده يا اينكه ديگران مناسب مي بينيد ما را با عنوان مهندس (مكانيك، سازه، عمران، مصالح، طب، هواورزي، حمل و نقل، الكتريك، الكترونيك ، نرم افزار) توصيف كنند. به همين شكل در طبيعت مرزبين مصالح و اسكلت نا مشخص است، مطالعه سيستم هاي بيولوژيكي براي فهم آن جنبه هاي طراحي كه ممكن است براي هدف ما مفيد باشند، به كامل شدن همه رشته هاي گفته شده در بالا نياز دارد. اگر نفهميم كه عمليات هاي گوناگون چه هستند،و چگونه كنترل و مجتمع مي شوند،مشكل بتوان درسي آموخت.[2]

8- بحث و نتيجه گيري :

يك موضوع كه در خلال مقاله ظاهر شده،ارزش درسهاي طبيعت است كه به عنوان تكنولوژيهاي جديد به كار برده مي شوند و از قوه ابتكار براي اجراي آنها در احداث ساختمانهاي پايدار آينده استفاده مي شود. دنياي طبيعي اطلاعات فراواني در مورد طرح ها فراهم مي كند كه مي تواند الهام بخش انديشه هاي خلاق باشد. به عنوان مثال، پولك هاي پروانه اثر نوري خود را از طريق تاثيراتي چون شكست، تداخل امواج چند لايه، پخش نور و فلئورسانس توليد مي كند، همه این پديده ها براي جامعه علمي شناخته شده است. اگر چه آنچه جالب است روشي است كه آنها اين جلوه ها را با هم تركيب مي كنند،به ظاهر به صورت اتفاقي اين كار را مي كنند كه ضرورتاً براي طراح اين اتفاق نمي افتد. [20] مهم است كه همكاری ارزشمند مهندسان همه رشته ها را در كمك به زيست شناسان و بيوفيزيكدانان براي شرح دادن اصولِ طراحيِ موجود در طبيعت درك كنيم. هم چنين عمل تركيبي بين اين تخصص ها است كه ابزار افزايش درك ما از آنچه طبيعت انجام مي دهد و آگاهي ما از مزايا و محدوديتهاي توليد ساختمانهاي پايدار را فراهم مي كند. پاداشهاي گرانبهايي كه در گوناگوني تكنولوژيهاي ظهور كرده و تاسيس شده وجود دارد،نه تنها شامل اخذ قوانين طراحي و نمونه هاي پيشنهاد شده توسط سيستم طبيعت است بلكه شامل تلاشي براي منفعت جستن از بعضي از رويه هاي خود مونتاژ و خود تعمير و استفاده بهينه از حسگرها و بررسي كننده هاي محيط اطراف ما نيز مي شوند. اجزاي ساختمان پايدار از طرح هاي طبيعت، منتظر كشف و هماهنگ شدن هستند.

بسياري از اين درسها، روشهايي كه بر هم اثر و همپوشاني دارند را شرح مي دهند،بنا بر اين آنها نبايد به سادگي به طور مجزا بررسي شوند. بسياري به عملكرد درست و كامل در عرض همه جنبه هاي صنعت نياز دارند و بعضي به درگير شدن ساير قسمتها نياز دارند كه تعدادي از آنها به صورت مثبتي به پيشرفت و تغييرات آينده كمك مي كنند. (موسسات مالي يك مثال هستند) بعضي از اعمال پيشنهادي مستقلاً فقط وقتي بعضي از ساير عناصري كه به آنها بستگي دارند در محل حاضر باشند در رويه پيشرفت مؤثر هستند. مشابهاً، بعضي تكنولوژيها سالها وقت مي برند تا به تمتع برسند. اكنون آنها هنوز نياز به برنامه ريزي شدن در رويه پيشرفت دارند. بسياري از اين عناصر به شريك شدن، تشريك مساعي كردن و تضمين مشتري بستگي دارد. آنها هم چنين عمدتاً به راه متفاوتي از تفكر درباره احداث ساختمانها نياز دارند،كه موضوعي است كه لازم است صنعت به آن پاسخ دهد. هزينه كسب دانشهاي جديد جز با كاربرد اين دانشها و حصول ارزش افزايش يافته آنها جبران نمي شود.

 

جدول 1- استاندارد و مقادير جاري و پيشنهادي قوانين ساخت و ساز (W/m²k )

المان	استاندارد 1995 مقادير u	استاندارد 2000 مقادير u	درصد كاهش در مقادير u	مقاومت گرمائي
ديوارها	45	0.35	22	0.86
سقف ها	25	0.16	36	0.25
كف ها	45	0.25	44	1.00
پنجره ها	33	2.2	33	0.45

جدول 2-گرماي ويژه تعدادي از مصالح ساختمان متداول

ماده	چگالي (kg/m3 )	هدايت جريان (w/mk )	گرماي ويژه (J.kg.k )	ظرفيت گرماي (kj m2.k )
الياف معدني	25	0.04	750	20
قالي	190	0.06	1360	260
صفحات اليافي	300	0.06	1000	300
الوار	630	0.13	1200	760
مصالح سبك وزن	600	0.16	1000	600
صفحات گچي	950	0.16	840	800
آجر	1700	0.62	800	1360
مصالح باچگالي متوسط	1400	0.51	1000	1400
سنگ	2180	1.5	720	1570
بتن چگال	2300	1.63	1000	2300
آب	1000	1.9	4200	4200

طبيعت بسط ورودي را براي پاسخگوئي به کار گرفته است

 

درز بندي ساختمان

نفوذ هواي بيرون به داخل ساختمان يكي از عمده ترين دلايل كاهش آسايش ساكنين است. اين مشكل در همه ساختمانها، چه نوساز و چه قديمي، ميتواند وجود داشته باشد و مصرف سوخت را تا 25% بالا ببرد.
نفوذ هوا چگونه روي ميدهد؟
نفوذ هوا به داخل ساختمان در مواقع زير روي ميدهد:

	هنگامي كه هواي گرم بالا ميرود هواي سرد از لاي درزها وارد ساختمان ميشود و جاي آن را ميگيرد. وجود سقفهاي بلند و نورگيرها و نيز باز بودن دودكش شومينه ها ميتواند اين پديده را تشديد كند.
	نيروي باد سبب ميشود كه هوا با فشار از لابه لاي درزها وارد ساختمان شود.
	بخاريها با سوزاندن هواي داخل ساختمان و فرستادن آن از راه دودكش به بيرون، موجب مكيده شدن هواي سرد بيرون به داخل ساختمان ميشوند.
	هواكشها ، كانالهاي كولر و دريچه هاي تهويه هوا كه گاهي در ساختمانها نصب ميشوند باعث خروج هواي داخل ساختمان ميشوند، سپس جاي آنرا هوايي كه از بيرون مي آيد ميگيرد.

چگونه مي توان محل هاي نفوذ هوا را يافت؟
براي اين كار راههاي گوناگوني وجود دارد، از جمله:

	بسياري از درزها را با نگاه كردن ميتوان يافت. براي اين كار دور تا دور درها و پنجره ها را خوب نگاه كنيد و به دنبال درزهايي بگرديد كه نور از ميان آنها پيداست.
	هنگامي كه باد مي آيد خوب گوش كنيد و ببينيد اطراف درها و پنجره ها زوزه ميكشد يا نه.
	ببينيد در كنار درها و پنجره ها و شومينه، حركت هوا را احساس ميكنيد يا نه. وجود چنين حركتي نشاندهنده اين است كه هوا از آن نقطه وارد ساختمان مي شود.
	به حركت پرده ها توجه كنيد.
	يك شمع روشن يا يك نوار خيلي باريك كاغذي را به محلي كه به آن شك داريد نزديك كنيد. درصورت لرزش شعله يا نوار كاغذي مطمئن خواهيد شد كه در آن قسمت، هوا به داخل ساختمان نفوذ ميكند. در استفاده از شمع خيلي دقت كنيد و آنرا به پرده ها يا چيزهاي ديگري كه به آساني شعله ور ميشوند نزديك نكنيد.

نفوذ هوا، شمشير دو لبه
 درست است كه نفوذ هوا به داخل ساختمان هم هزينه ها را بالا مي برد و هم آسايش ساكنين را ميگيرد، اما مقدار كمي از آن براي ايجاد هواي سالم در داخل ساختمان ضروري است چراكه بايد هواي تازه براي تنفس ساكنين به اندازه كافي وجود داشته باشد و علاوه بر آن آلودگي هاي ايجاد شده در داخل ساختمان مانند دود سيگار، دي اكسيد كربن، بخارهاي ايجاد شده در آشپزخانه و ... نيز از محيط زندگي خارج شوند. تهويه در خنك كردن ساختمان در تابستان نيز اهميت زيادي دارد. زيرا در بسياري از مواقع بويژه شبها هواي بيرون از هواي داخل خنكتر است. بنابر اين راه چاره اين است كه نفوذ هوا به داخل ساختمان را در كنترل خود در آوريم و به هوا فقط در هنگامي كه لازم است اجازه ورود بدهيم. اين كار خيلي ساده است. ابتدا تمام درزها و منافذ غير قابل كنترل را مسدود ميكنيم سپس به كمك وسايلي چون هواكشهاي قابل كنترل، در ها و پنجره هاي بازشو هوا را در مواقع لازم تهويه مي كنيم.

راه هاي جلوگيري از نفوذ هوا
درزگيري درها و پنجره ها
فاصله بين در و چهارچوب آن بايد كاملا درزبندي شود. در پنجره ها نيز درز بين قسمت بازشو و چهارچوب بايد گرفته شود.
براي اين كار ميتوان از درزگير استفاده كرد. درزگيرها در انواع مختلفي توليد ميشوند و قيمت آنها معمولا بسيار پايين است. ساده ترين نوع اين درزگيرها كه بسيار هم ارزان هستند، از يك لايه ابر كه بر روي يك نوار چسب نصب شده اند تشكيل مي شوند. عمر اين درزگيرها كوتاه است و بعد از يك يا دو سال بايد تعويض شوند. درزگيرهاي مرغوبتري نيز توليد ميشوند كه البته قيمتشان كمي بالاتر است، ولي به مراتب بيشتر عمر ميكنند. نكته مشترك در مورد تمام درزگيرها اين است كه همگي در طي مدت عمرشان چندين برابر قيمت خود در مصرف سوخت صرفه جويي ميكنند. در نتيجه استفاده از آنها بسيار مفيد است.
درزگيرها انواع ديگري نيز دارند كه فعلا در كشور ما توليد نميشوند. اين درزگيرها متناسب با محلي كه قرار است نصب شوند اشكال مختلفي دارند. جنس اين درزگيرها ميتواند از ابر، پلاستيك يا لاستيك باشد.

برخي از درزگيرها توسط پيچ به پشت در يا پنجره متصل مي شوند.
اين درزگيرها توسط چسبي كه در پشت خود دارند به راحتي دور در يا پنجره نصب مي شوند.

از درزگيرهاي چسبدار فقط در جاهايي مي توان استفاده كرد كه سطوح زير چسب صاف باشد و چسب بتواند روي آن بچسبد.
براي گرفتن درزهاي خيلي پهن دور پنجره ها يا درها ممكن است به كمك يك نجار يا آهنگر نياز باشد ولي مطمئن باشيد اين كار به زحمتش مي ارزد.
درزگيري درها يا پنجره هاي كشويي معمولا مشكل تر است. براي اين كار درزگيرهايي ساخته شده اند كه بر روي چهارچوب پيچ ميشوند و روي درزها را ميپوشانند.
اگر ميخواهيد يك پنجره يا در نو بخريد حتما نوعي را انتخاب كنيد كه درزگير توسط خود سازنده روي آن نصب شده باشد.
نصب فنر بر روي درها
اگر درهايي كه به هواي آزاد يا به فضاهاي گرم نشده (مانند راه پله، انبار و پاركينگ) باز ميشوند بسته نشوند، به هواي سرد اجازه مي دهند كه وارد ساختمان شود و به اين ترتيب مقدار زيادي حرارت را به هدر مي دهند. بايد توجه داشت كه هدر رفتن حرارت يعني بالا رفتن هزينه ها و افزايش آلودگي محيط زيست.
 

فنرهايي كه به طور خودكار در را مي بندند در انواع مختلفي ساخته مي شوند. اين فنرها با بستن در، مانع از هدر رفتن حرارت مي شوند.

پر كردن منافذ و شكاف ها
جاهايي كه احتمال وجود شكاف و منفذ در آنها خيلي زياد است عبارتند از:
 

	دور چهارچوب درها و پنجره ها
	كانالهاي كولر و اطراف آنها
	اطراف پوشش كف خانه (در خانه هاي ويلايي)
	اطراف لوله هاي آب و گاز و فاضلاب
	اطراف كولر هاي آبي و گازي نصب شده بر روي ديوار يا پنجره
	بين ديوارها و اجزاي غير بنايي مانند اجزاي چوبي سقف و ...

براي پر كردن شكافها و منفذها مي توان از گچ استفاده كرد. در جاهايي كه مستقيما با هواي باز در تماس هستند يا گچ خوب به آنها نمي چسبد مي توان از درزگيرهاي سيليكوني كه در بازار وجود دارند استفاده كرد

 

نگاهي به خانه هاي آينده وسيستم مديريت هوشمند سوخت

سیـــستــم مدیـــریت هـــوشمند ساختــمان (Building Management System (BMS،به مجموعه سخت افزارها و نرم افزارهایی اطلاق می شود که به منظور مانیتورینگ و کنترل یکپارچه قسمت های مهم و حیاتی در ساختمان نصب می شوند.

وظیفه این مجموعه، پایش مداوم بخش های مختلف ساختمان و اعمال فرمان به آنها به نحوی است که عملکرد اجزای مختلف ساختمان متعادل با یکدیگر و در شرایط بهینه و با هدف کاهش مصارف ناخواسته و تخصیص منابع انرژی فقط به فضاهای در حین بهره برداری باشد.
در این روش تابلوهای برق روشنایی عمومی، دیزل ژنراتور، سیستم اعلام و اطفای حریق، سیستم حفاظتی، آسانسورها، سیستم کنترل تردد و نیز اجزای موتورخانه مرکزی شامل چیلرها، بویلرها، پمپ های سیرکولاسیون، برج های خنک کن، هواسازها و اگزوزفن ها به نوعی به طور یکپارچه و به طور منسجم توسط یک یا چند رایانه هماهنگ و کنترل می شوند.
اجزای سیستم مدیریت هوشمند ساختمان
به طور کلی همانند دیگر سیستم های کنترلی، BMS نیز از سه بخش تشکیل می شود:
1 -حسگرها (sensors): حسگرها سنجش پارامترهای محیطی و ارسال این اطلاعات به سیستم را عهده دار هستند. این اطلاعات می تواند دمای محیط بیرون و درون، دمای سیال گرم کننده یا خنک کننده، میزان روشنایی محیط، میزان رطوبت، مقدار گازها در هوا، حضور یا عدم حضور افراد در محل و دیگر اطلاعاتی که برای راهبری بهینه سیستم حیاتی است، باشد.
2 -کنترلر ها(controllers): کنترل ها اجزایی از سیستم هستند که اطلاعات دریافتی از حسگرها را دریافت و بر اساس نرم افزار درونی خود یا نرم افزار شبکه پردازش و بر حسب نیاز فرامینی را به عملگرها ارسال می کنند.
3 -عملگرها(actuators): عملگرها نیز اجزایی از سیستم هستند که فرامین ارسالی از کنترلر ها را دریافت و بر اساس آن واکنش نشان می دهند. این عملگرها می توانند شیرهای برقی سیالات، دریچه های قابل تنظیم عبور هوا، رله های قطع و وصل جریان الکتریکی و.... باشند. سه بخش یاد شده توسط یک مکانیزم ارتباطی با هم مرتبط می شوند که خود از دو قسمت مهم تشکیل شده است:
1 - رسانه (مدیای) ارتباطی مانند سیم، فیبر نوری، امواج رادیویی
2 - پروتکل ارتباطی یا زبان محاوره اجزا مانند BacNet , LonWorks
در حقیقت حسگرها، کنترلرها و عملگرها از طریق مدیای ارتباطی، براساس زبان محاوره ای یا پروتکل ارتباطی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.
معرفی پروتکل باز در هوشمند سازی بنا
سازندگان متعددی در دنیا در زمینه تولید سخت افزار و نرم افزار های BMS فعال هستند.
برخی از این سازندگان پروتکل های خاص خود را معرفی و بر آن اساس محصولات خود را ساخته و روانه بازار می کنند.
شرکت ها و متخصصانی که اقدام به طراحی پروژه های هوشمند سازی براساس این گونه محصولات می کنند، ملزم به استفاده از سخت افزار و نرم افزارهای عرضه شده شرکت های یاد شده خواهند بود. از این رو مشاوران و مدیران پروژه های هوشمند سازی می بایست در انتخاب سازندگان به نحوی که در دراز مدت مجبور به رعایت انحصار استفاده از محصولات شرکتی خاص نباشند، دقت کافی به خرج دهند.
به منظور شکستن این قفل انحصار و تامین آزادی عمل برای مدیران پروژه های هوشمندسازی، رویکرد متفاوتی توسط عده ای دیگر از سازندگان که بخش بزرگتری از بازار را نیز به خود اختصاص داده اند، اتخاذ شده است که به سیستم های با پروتکل باز
(open protocol systems) مشهور هستند.
این سازندگان محصولات سخت افزاری ونرم افزاری خود را بر اساس پروتکل های باز رایج هوشمند سازی عرضه می کنند. از این رو خریدار ملزم به خرید مادام العمر از شرکت اولیه برای تعمیرات، خرابی ها و توسعه سیستم در آینده نخواهدبود.
پروتکل های باز آزادی عمل کافی را برای سازندگان جهت ساخت یک دستگاه منفرد و مجزا گرفته تا راهکارهای جامع و فراگیر تمام نیاز های هوشمندسازی به ارمغان آورده است.قابلیت دیگر پروتکل های باز، امکان برقراری ارتباط هر جزء از سیستم با دیگر اجزا بدون نیاز به واسط سخت افزاری و نرم افزاری است.
به طور کلی برای انجام یک پروژه بزرگ هوشمندسازی بر اساس پروتکل باز، می توان از چندین سازنده بدون نگرانی ناسازگاری اجزا خریداری کرد. این مساله باعث رقابتی کردن بازار و در نهایت کاهش هزینه های کلی پروژه های هوشمند سازی می شود.
مهم تـــــرین پـــــــروتـــکل های این گروه LonWorks Technology وBACnet Standard هستند. دراین میان LonWorks از نظر تنوع محصولات ساخته شده توسط سازندگان مختلف، تعداد تجهیزات نصب شده در نقاط مختلف دنیا ونیز تعداد شرکت هایی که گواهینامه تطبیق محصولات با این استاندارد را گرفته اند (که خود معرف حجم تقاضا هستند)، از BacNet پیشی گرفته است. برای اطلاعات جامع می توانید به سایت www.distech-controls.com مراجعه کنید.
مزایای کلی استفاده از BMS
حذف مصارف ناخواسته: از آنجا که سیستم فقط هنگام بهره برداری از فضا، اجازه استفاده از منابع انرژی از قبیل سرمایش و گرمایش و روشنایی را می دهد، مصارف ناخواسته انرژی از بین رفته و استفاده از انرژی بهینه می شود.
کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری: مدیریت بهینه استفاده از تاسیسات، موجب کاهش میزان ساعات کارکرد هر تجهیز شده و در نهایت به مقدار قابل ملاحظه ای هزینه های تعویض قطعات مصرفی و نیز خرابی های ناشی از کارکرد طولانی را کاهش می دهد.
پایش دائمی کلیه اجزای ساختمان:کلیه اجزای مهم ساختمان از قبیل مجموعه های سرمایش و گرمایش و تهویه و آبرسانی و... به طور متمرکز از طریق یک کامپیوتر در محل ساختمان یا از راه دور و در تمام ساعات قابل پایش بوده و نیاز به سرکشی محلی هر تجهیز در محل نصب را مرتفع می کند.
حذف خطاهای اپراتوری: از آنجا که پس از تنظیمات اولیه سیستم، کلیه کنترل ها توسط رایانه صورت می پذیرد، نگرانی اشتباهات و کوتاهی پرسنل بهره بردار و در نتیجه بروز خسارات از بین می رود.
اعلام وضعیت اجزا برای جلوگیری از خرابی و وقفه در کار اجزای ساختمان: با توجه به نمایش وضعیت کارکردی هر یک از المان های تاسیسات روی رایانه اصلی، کنترل سلامت اجزا به راحتی امکان پذیر است.
مدیریت ساختمان هنگام بروز حوادث
مدیریت یکپارچه سیستم روی بخش های مختلف، باعث ایجاد هماهنگی بین بخش های مختلف از قبیل اعلام حریق، سیستم هوارسان، اگزوزفن ها، اطفای حریق و آسانسورها در جهت کاهش خطرات احتمالی در هنگام بروز حوادث می شود.
ثبت دقیق میزان بهره برداری از قسمت های مختلف ساختمان:میزان دقیق استفاده هر قسمت یا واحد از منابع انرژی قابل ثبت است.
گزارش گیری آماری دقیق از عملکرد اجزای مختلف ساختمان: کارکرد دقیق کلیه اجزای ساختمان در سیستم ذخیره می شود. این ذخیره سازی راهنمای مدیر تاسیسات ساختمان برای تنظیم بازبینی های و تعمیرات دوره ای است.تعریف سطوح مختلف دسترسی برای اپراتورها:کاربران سیستم با سطوح مختلفی از دسترسی می توانند به اجزای مختلف دسترسی داشته باشند.
اولویت بندی هوشمندانه مصارف هنگام اضطرار:
هنگام پیک مصرف یا هنگامی که منابع کافی برای در مدار قراردادن کلیه اجزا وجود ندارد، سیستم به طور هوشمندانه بر اساس اولویت های از پیش تعیین شده نسبت به تخصیص منابع اقدام می کند.
اعلام آلارم های هشداردهنده برای بازبینی های دوره ای تجهیزات: بر اساس مشخصات ثبت شده هر المان تاسیساتی، زمان های بازبینی ها و تعویض و تعمیر توسط سیستم به اپراتور گوشزد می شود.
پایش کیفیت هوا و تنظیم پارامترهای مهم از قبیل میزان منواکسیدکربن، گازهای قابل اشتعال و دود:سیستم به طور مستمر نسبت به کنترل کیفیت هوا اقدام کرده و در صورت وجود آلایندگی فراتر از حد مجاز، نسبت به افزایش ورورد هوای تازه و اعلام وضعیت اقدام می کند.
مزایای استفاده از BMSبرای مالکان ساختمان:
1 - تبدیل ساختمان به فضایی متمایز و چشمگیر و ارتقای کلاس ساختمان
2 - ایجاد ارزش افزوده ملکی به مراتب بیشتر از هزینه سیستم
3 - وجود انعطاف در تغییر کاربری فضا
4 - ثبت مقدار دقیق مصارف هر واحد از منابع به طور جداگانه
مزایای استفاده از BMS برای مدیران تاسیسات:
1 - پایش و کنترل سیستم از محل یا از راه دور
2 - هزینه کم اپراتوری
3 - راندمان بالای تجهیزات تاسیساتی
4 - کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری
5 - اعلام سریع خرابی ها و نیازمندی های بازبینی
6 - لزوم مهندسی اصولی و ساختار یافته در هنگام اجرای تاسیسات
مزایای استفاده از BMS برای ساکنان:
1 - افزایش ایمنی در ساختمان
2 - راندمان بالای تاسیسات
3 - وجود محیطی مطبوع و راحت
مثالی از یک ساختمان مسکونی مجهزبه BMS:
در یک ساختمان با کاربری مسکونی، گرمایش، سرمایش، تهویه و روشنایی فضاهای عمومی از قبیل لابی، سالن اجتماعات، مجموعه ورزشی و... در ساعات شب باید به حداقل برسد.
در داخل واحد های مسکونی، ترموستات های دیواری علاوه بر روشن یا خاموش کردن موتورفن کویل ها، دمای دلخواه هر ساکن را منفردا به سیستم مخابره می کند. سیستم بر اساس اطلاعات جمع آوری شده از کل واحدها، تعداد بویلرها، چیلرها، پمپ های سیرکولاسیون و دیگر اجزا را بر حسب نیاز کلی (overall demand) وارد مدار بهره برداری می کند. بنابراین اجزای تاسیساتی موتورخانه فقط بر اساس نیاز واقعی در مدار خواهند بود.
از طرفی درخواست هر واحد به طور جداگانه در فایل مربوط به آن واحد خاص ذخیره می شود. در نتیجه در پایان دوره های زمانی خاص می توان هزینه های بهره برداری از تاسیسات را به طور عادلانه و بر اساس اطلاعات مکتوب از ساکنان مطالبه کرد.
مدیریت ساختمان در هنگام بروز حوادث از دیگر وظایف مهم BMSاست. هماهنگی عملیات بخش های اعلام حریق با سیستم هوارسان، اگزوزفن ها و اطفای حریق، مدیریت بهینه آسانسورها جهت تخلیه ساکنان، قطع جریان الکتریکی در هنگام نشت گازهای قابل اشتعال و نیز تهویه سریع فضا های آلوده به گازهای سمی از جمله قابلیت های یک سیستم جامع BMS است.
سیستم کنترل تردد یکپارچه باعث می شود تا تردد در فضاهایی از قبیل پارکینگ، انباری ها، راهروهای طبقات فقط در ساعات مجاز و توسط مالکان همان مشاعات قابل دسترسی باشد.
مثالی از یک ساختمان اداری مجهزبه BMS:
عموما یک رایانه مرکزی نقش واسط بین سیستم و مدیر تاسیسات را بازی می کند. مدیر تاسیسات جدول تعطیلات رسمی و نیز زمان بندی حضور واحد های مختلف را که در سیستم به عنوان نواحی (zone) مجزا بخش بندی کرده است را در ابتدا به سیستم وارد می کند. به عنوان مثال اگر واحد های اداری از ساعت 7:30 تا 17:30 روزهای شنبه تا چهارشنبه، واحد پشتیبانی از7:30 تا 20 شنبه تا چهارشنبه و 9 تا 13 روزهای پنجشنبه و جمعه، واحدهای تاسیسات و نگهبانی به طور دائم حضور داشته باشند، سیستم به طور پیش فرض دمای داخلی را در ماه های سرد بین 18تا20 درجه سانتیگراد و در ماه های گرم بین 20تا22 درجه سانتیگراد تنظیم می کند. برای این منظور شیرهای آب گرم یا آب خنک (بسته به فصل) منتهی به فن کویل های هر ناحیه 30 تا 60 دقیقه قبل از حضور کارکنان باز شده و فن کویل روشن می شود. در ساعات کاری، موتورالکتریکی فن کویل بسته به اطلاعات دریافت شده از حسگر دمای ناحیه روشن یا خاموش می شود. در پایان زمان کاری، سیستم از طریق حسگرهای حرکت، حضور افراد را در مقاطع مختلف کنترل نموده و نواحی بدون استفاده را از مدار عبور سیال گرم کننده یا سردکننده جدا و موتور فن کویل ها را خاموش می کند. ازطرف دیگر حجم سیال گرم یا خنک کننده مورد نیاز کل ساختمان محاسبه و تعداد پمپ های سیرکولاسیون مورد نیاز مشخص و باقی پمپ ها خاموش خواهند شد. همچنین سیستم، بویلرها یا چیلرهای موتورخانه را در ساعات غیرکاری و تعطیلات آخرهفته خاموش نموده یا در حداقل بار، ثابت می کند.
از طرف دیگر در صورت باز شدن هر کدام از پنجره ها، سیستم نسبت به خاموش نمودن موتورالکتریکی فن کویل آن قسمت اقدام می کند.
عملیات مشابه برای تابلوهای برق روشنایی عمومی و نیز واحد ها اتفاق می افتد. در ساعات خارج از ساعات کاری، روشنایی واحد ها فقط در صورت حضور پرسنل روشن مانده و چراغ های راهروها و مسیرهای داخلی به صورت محدود روشن می کند.
از این رو است که می توان در مصرف انرژی با استفاده از سیستم مدیریت هوشمند ساختمان تا 45درصد مصرف قبلی صرفه جویی کرد.
لازم به یادآوری است که تغییر در هریک از پارامترهای یاد شده مانند ساعات کاری یا نقاط تنظیم دما (set points) به سادگی از طریق نرم افزار سیستم برای موارد خاص یا مناسبت ها قابل انجام است.
BMS در ایران
متاسفانه در کشور ما تاکنون به دلیل عدم فرهنگ سازی صحیح و حضور کمرنگ شرکت های تخصصی فعال در این زمینه، تاکنون توجه جدی به استفاده از BMS نشده است. تخصیص یارانه های انرژی باعث شده تا حتی با فرض هدر رفتن انرژی در طول دوره بهره برداری، سازندگان ساختمان از قبول هزینه اولیه این مجموعه در هنگام ساخت، سر باززده و کماکان نسبت به بهره برداری سنتی از تاسیسات پافشاری کنند. عدم تقبل هزینه سرشکن شده سیستم مدیریت هوشمند ساختمان توسط خریداران واحدهای ساختمان نیز دلیل دیگری برای مقاومت سازندگان ساختمان در مقابل اجرای پروژه های هوشمند سازی بنا به حساب می آید. اگرچه در حال حاضر نیز اجرای پروژه های فوق در ساختمان ها با دید بلندمدت کاهش هزینه های مصرفی انرژی و نیز کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری توجیه اقتصادی دارد ولی حذف یارانه های انرژی در آینده نزدیک کمک به کاهش زمان استهلاک هزینه پروژه های BMS خواهد داشت.
فرهنگ سازی در زمینه مصرف صحیح انرژی، باعث بهره مندی عادلانه از نعمات خدادادی و راهگشای اجرای پروژه های انرژی بر در کشور و در نهایت افزایش درآمد ملی خواهدبود

منبع : دنیای اقتصاد

مقاله اي درباره نماي ساختمان

 

---

نماي هر ساختمان در شكل‌دهي به مجموعه شهري كه در آن حضور دارد، موثر است. اگر به نماي يك ساختمان بدون در نظر گرفتن نماي ديگر ساختمان‌هاي شهر توجه شود، همگوني نماي شهري در مجموع از بين مي‌رود.
به نقل از پايگاه اطلاع رساني شهرسازي و معماري، بررسي آماري نشان دهنده اين موضوع است كه در هر سال 50 ميليون نفر به جمعيت شهر نشين كشورهاي در حال توسعه اضافه مي‌شود. در ايران نيز شهر نشيني طي دهه‌هاي گذشته با شتاب فزاينده اي گسترش يافته و همچنان اين روند ادامه دارد.

رشد سريع جمعيت و گرايش مردم به شهر نشيني، تقاضاي فزاينده‌اي را براي تهيه مسكن به دنبال داشته كه اين موضوع در پي خود مشكلات عديده اي در زمينه توسعه شهري بوجود آورده است. ناتواني در پاسخگويي مطلوب و مناسب به اين مساله، وضعيت نا مطلوبي را به صورت بي مسكني، بد مسكني و تنگ مسكني براي بسياري از اقشار جامعه به همراه آورده است.

مسكن به عنوان يكي از نيازهاي نخستين بشر، ابتدايي ترين سوالي بوده كه انسان سعي در يافتن پاسخي مناسب و معقول براي آن بوده است، اما هميشه در برنامه ريزي‌هاي ملي به مسكن نه به عنوان محلي براي آسايش ساكنان در ابعاد عيني و ذهني، بلكه به عنوان يك مشكل اقتصادي و فقط از اين بعد بر خورد شده است.

سازندگان و توليدكنندگان مسكن آزاد به‌دليل اينكه به‌دنبال فروش سريع و بازگشت سرمايه خود هستند، سعي در هر چه بيشتر مطرح كردن خود در محله مسكوني و نمايشي متمايز از بناي خود دارند و به همين دليل يكي از دلايل عمده ناهماهنگي نماي ساختمان‌ها در سطح شهر هستند.

در رابطه با مسكن تعاوني شرايط بدتري وجود دارد. به دليل وضعيت مالي ضعيف سازندگان و اينكه ساكنان و مالكان به‌دنبال فروش ساختمان نيستند، بدون انجام عمليات پاياني نظير نماسازي مورد استفاده قرار مي گيرند و يا با كمترين هزينه و بدون طراحي نما، حجم و كالبد ساختمان رها مي‌شود. البته در سال‌هاي اخير در شهر تهران هيچ ساختماني بدون نماسازي نبوده است، ليكن اين مساله در شهرستان‌ها همچنان انجام مي‌شود.

چگونه به موضوع نما در معماري بينديشيم؟

نما در لغت نامه دهخدا به معناي صورت ظاهري هر چيزي، آنچه كه در معرض ديد و برابر

چشم است، آنچه از بيرون سوي ديده مي شود، منظره خارجي بنا و عمارت،‌ قسمت خارجي ساختمان و نماسازي، فن روسازي ساختمان و ساختن نماي عمارت است.

در سال‌هاي اخير پس از مطرح شدن دوباره اهميت فضاهاي عمومي و ارزش زندگي شهري، نما اهميت دوباره اي يافته است. نما در عمل درون ساختمان را از بيرون و فضاي خصوصي را از فضاي عمومي جدا مي كند. نما حاكي از موقعيت فرهنگي سازندگان ساختمان است و نشانگر ميزان نظم طرح ساختمان، امكانات و ذوق تزيين و خانه آرايي طراح و مالك است. يك نما به مثابه معرفي وضعيت ساكنان ساختمان در بين عموم است. نما در واقع صورت ساختمان و بهترين بيان حالتي است كه فرد طراح يا مالك از خود در برابر بيرون دارد. نماهاي داخل ساختمان بيشتر جنبه خصوصي دارند، ليكن نماهايي كه به سمت كوچه و بافت شهر باز مي‌شوند، جنبه عمومي تر دارند.

بنابراين وجوه پشت و جلوي ساختمان از يك طرف داراي نمود اجتماعي و از طرف ديگر نمود مشخص ساكنان خود است بنابراين نماي هر ساختمان بايد هم با فضاي عمومي همبستگي داشته باشد و هم بتواند حجم داخلي ساختمان را بيان نمايد.

نماي هر ساختمان موثر در مجموعه شهري است كه در آن حضور دارد و اين تاثير را در بدنه خيابان‌ها يا ميدان‌ها كه در آن قرار گرفته است مي گذارد. اگر به نماي ساختمان واحدي، بدون در نظر گرفتن نماي ديگر ساختمانها فكر شود، همگوني نماي شهري در كليت از بين مي‌رود.

تناقض بين جنبه شهري و بيان فردي نما در صورتي مي‌تواند از بين رود كه ساختمان جزيي از شهر در نظر گرفته شود و ارتباطات آن با محيط اطراف چند جانبه باشد. نماي رو به كوچه و خيابان بايد تابع عوامل همبستگي بين نماهاي اطراف باشد. اما در عين حال بر اساس تركيبي از اجزا مختلف بر حسب عملكرد، ابعاد و مصالحشان شخصيت خاص خود را دارد.

نما در واقع يك سطح صاف و تخت نيست بلكه آن سطح انتقالي بين فضاي داخل و خارج است كه با عقب نشستگي و پيش آمدگي، تراس و غيره با فضاي داخل مسكن ارتباط پيدا مي‌كند.

براي اينكه نماي ساختمان حريم خصوصي ساكنان خود را حفظ كند بايد نسبت به خيابان بسته‌تر و محفوظتر باشد.

نماي ساختمان بايد به‌دنبال خلق يك كليت هماهنگ به‌وسيله تناسب خوب پنجره ها، بازشوهاي در، سايبان و محدوده سقف‌ها،‌ سازه عمودي و افقي، مصالح، رنگ، عناصر تزييني و... باشد. پنجره‌ها همواره با ديگر عناصر ديوار، ‌سطوح باز و بسته، تيره وروشن، صاف و ناهموار را بوجود مي آورند. به علت تكرار دوره اي پنجره ها، در ساختمان‌هاي چند طبقه، نظم كاملي به چشم مي‌خورد. اما گاه به‌علت افزايش نور در طبقات بالاتر كاهش داده مي‌شود و اين نظم آهنگ خود را از دست مي‌دهد.

جداسازي عناصر افقي و عمودي تاثير كلي در نما دارد. تناسبات عناصر ساختمان لازم است با كل ابعاد ساختمان مطابقت داشته باشد. براي مثال در ساختمان‌هاي كوتاه عريض، ابعاد عرضي غالب خواهد بود. در ساختمان‌هاي بلند عناصر باريك برتري خود رانشان مي‌دهند. در و پنجره و نعل درگاه‌ها تاثير خاصي در نما مي‌گذارند. ناودان‌ها، سايه بانها، پيش آمدگي‌هاي سقف و بالكن‌ها ايجاد سايه هاي خاصي بر روي نما مي‌كنند.

تفاوت سطح ها بايد در نما مشخص باشد. براي مثال بين طبقه همكف، ساير طبقات و طبقه انتهايي بايد يك تفاوت اساسي وجود داشته باشد. تركيب كلي نما در واقع نظم در اين تفاوت‌ها است.

عناصر اصلي نما مثل پنجره، در، سطوح و محدوده پاياني سقف و غيره در شكل، رنگ، و مصالحشان با يكديگر اختلاف دارند. اين عناصر معناهاي متفاوتي دارند. مثلا نمي‌توان بالا و پايين پنجره و در را با هم هم‌رديف كرد. اگر ارتفاع اين بازشوها يكسان نباشد مي توان از ضرايب مشترك و يا رنگهاي يكسان استفاده نمود. نسبت‌هاي هندسي نقش تعيين كننده اي در هماهنگ سازي ظاهر نما دارند. مي‌توان پنجره ها را در گروه‌هاي كوچكتر تركيب شده كه شكل مشخصي را ايجاد مي‌كنند دسته بندي كرد. نماها مي توانند از نظر مصالح نيز با يكديگر متفاوت باشند.

مصالح نما در رنگ، شكل، زبري و خشني نما تاثير مي گذارد. مصالح بومي نشان مي‌دهد كه نما مربوط به چه منطقه اي است.

تركيب پنجره ها، ايوان‌ها، درها و به‌طور كلي بازشوها، همچنين بافت و جنس نما و كمپوزسيون آن در هر عصر متفاوت است و در عين حال در يك تداوم شهري تغيير مي‌كند. طراح مي‌تواند نما را به عاليترين حد تركيب معماري برساند و يا آنرا تا حد يك سطح بدون طراحي و فكر رها كند.

در اعصار مختلف بازشوها به شكل مشابهي در سطح نما قرار مي‌گيرند و تنوع در قرار گيري آنها تابع عوامل داخلي چون بزرگي ساختمان، عريض بودن آن و يا عوامل اقليمي چون جهت قرارگيري و محل قرارگيري است. در پهناي ديوار نما تعبيه پنجره دو جداره، آفتاب‌شكن، سايبان و ... نقش تنظيم كننده شرايط آب و هوايي فضاهاي داخلي را خواهد داشت.

در ديوارهاي باريك معاصر اين عمل با جلو و عقب آمدن ساختمان انجام مي‌شود. يكي از عوامل ضروري درهويت نما تعيين محدوده نما است. نمايي مي تواند در طرح خود موفق باشد كه به اين سوال‌ها پاسخ گويد. محدوده عمودي جانبي ساختمان كجاست؟ خط پاياني افقي ساختماني چگونه است و مرز ساختمان در آسمان به چه شكل است؟ انتهاي ساختمان چگونه به پايان مي‌رسد؟ گوشه‌هاي ساختمان چه وضعي دارد؟ اگر ساختمان همسايه اي دارد ارتباط نماي ساختمان فعلي با نماي همسايه چگونه به پايان مي رسد؟ گوشه هاي ساختمان چه وضعي دارد؟ اگر ساختمان همسايه دارد ارتباط نماي همسايه چگونه است و اگر در فضا قطع مي شود اين ارتباط چگونه است.

محدوده هاي افقي ساختمان عبارتند از نقطه اتصال به آسمان ( محدوده پاياني ساختمان) نقطه اتصال به زمين (محل نشستن ساختمان بر زمين) و پوشش ساختمان مثل بام و شيرواني. محدوده پاياني ساختمان بايد معناي اتمام ساختمان را با خود داشته باشد و طبقه همكف ساختمان را با خود داشته باشد و طبقه همكف ساختمان بايد مفهوم نشستن ساختمان بر زمين را برساند. طبقه همكف بايد در محدوده قد افراد كشش لازم را بر عابر پياده و بيننده ايجاد كند.

كنج يا گوشه نما در واقع محل برخورد دو نماي عمود بر هم است. كنج مي‌تواند حالت عمود 90 درجه، نيم دايره يا سه وجهي را داشته باشد و هر كدام مي تواند تاثيرات متفاوتي را در نما بگذارد. در يك ميدان يا چهارراه هماهنگي كنجهاي ساختمان هايي كه در چهار طرف آن قرار گرفته است مي تواند در نماي شهري تاثير زيبايي داشته باشد.

نماي ساختمان خالق نماي شهري است

نماي شهري از مجموعه نماهاي مشرف به فضاي عمومي به‌دست مي آيد. اين نماها از جهتي همگن و از جهتي ناهمگن هستند. مي‌توانند همگن باشند چون با استفاده از زباني مشترك روي بدنه اجزا شهر اجرا مي شوند و اما از آنجا كه هر كدام از اين فضاها به كمك اين زبان، مقاصد و نيازهاي خود را بيان مي‌كند، ناهمگن هستند. در شهرهاي ما زبان مشتركي بين نماها وجود ندارد. نه فرهنگ مشتركي براي بيان دارند، نه مصالح يكساني به‌كار گرفته اند و نه سبك مشخصي را دنبال مي‌كنند.

در واقع هر يك از نماها در شهر نشانه وضعيت اقتصادي و اجتماعي سازنده و نحوه تفكر و نگرش او به مسايل مختلف است.

نماي شهري در واقع تركيبي از اجزا متفاوت است كه بر اساس اتفاقاتي كه در خيابان‌ها ومعابر مي‌افتد شكل مي گيرد.

اين اجزا در صورت رعايت مسايلي كه پيش از اين نيز به آن پرداخته شد مي‌توانند با يكديگر نقاط اشتراك جالبي داشته باشند كه نمي توان وجود آنها را نفي كرد.

عناصر پراهميت درنما

ورودي يكي از عناصر حايز اهميت نما در ساختمان است كه محل و اهميت طراحي آن به شكل مستقيم نمايانگر نقش و عملكرد ساختمان است. در ورودي نشانه گذر از فضاي عمومي خارجي به فضاي خصوصي داخلي و يكي از مهم ترين عناصري است كه مي‌توان به عنوان نشانه ساختمان از آن نام برد.

ليكن به‌دليل اهميت اقتصادي كه سطوح ساخته شده داخلي براي سازندگان دارند، اغلب ورودي‌ها به فضاهاي كم اهميتي تنزل يافته اند. سرمايه گذاران ساختماني هم فقط به رعايت ضوابط ضروري طراحي ساختمان بسنده مي‌كنند.

بيشترين مشكل زماني است كه ورودي وسايل نقليه به حياط پاركينگ با ورودي خود ساختمان يكي شود. در اين حالت فرد وارد شونده به ساختمان فقط يك راه باريك كنار ديوار برايش باقي مي‌ماند. گاه نيز ورودي يك ساختمان مسكوني بيش از حد پرتجمل است، به‌نحوي كه عملكرد ساختمان را دگرگون مي‌سازد. زماني هم ورودي به يك بناي بزرگ تنها با روزنه‌اي امكان پذير مي‌شود. تناسب ورودي و حجم ساختمان مي تواند نقش مهمي در توجيه عملكرد و شكل ساختمان داشته باشد.

از آنجا كه طبقه همكف ساختمان قسمت اتصال به زمين يا كف پياده رو است، به صورت قابل توجهي در معرض ديد قرار مي‌گيرد. طبقه همكف اهميت ويژه اي در زندگي شهري دارد، به اين علت كه عابران پياده اين قسمت را به‌طور مستقيم مي‌بينند. از اين رو نماي اين قسمت پر اهميت است و مصالح مورد استفاده در اين قسمت بايد نسبت به بقيه ساختمان با دوامتر و مستحكم تر باشد تا عابر در نگاه به نماي ساختمان احساس ثبات كند. ساختمان‌هايي كه طبقه همكف آنها عملكرد تجاري دارد، به‌دليل تغيير دكوراسيون واحدهاي تجاري دايما دستخوش دگرگوني مي‌شوند. همين موضوع موجب مي‌شود كه ساختمان مذكور شخصيت ثابت خود را از دست داده و داراي نماي شناخته شده ثابتي نباشد.

تراس‌ها چشم اندازهاي جديدي نسبت به فضاهاي بيرون براي ساختمان فراهم مي‌آورند. بالكن‌ها نبايد حالت موقت و ناپايداري كه در بيننده تصور به‌راحتي جدا شدن از بدنه ساختمان القا شود را داشته باشند.

لبه بام حد و مرز ساختمان و آسمان است و از نظر بصري بام انتهاي نماست. بام پوسته‌اي است كه بر سر ساختمان قرار دارد. بنابراين لبه بام نمي‌‌تواند بدون تفاوت با ديگر قسمت ها در آسمان رها شود.

صورت ظاهر ساختمان و آنچه كه در برابر ديد عموم قرار دارد، در واقع پر اهميت ترين قسمت ساختمان در برابر عابران و ساير افراد غير استفاده كننده از ساختمان است. همان‌طور كه عنوان شد نماي ساختمان‌ها، نماي شهري را ايجاد مي كند، اما به‌دليل ضعف قوانين موظف كننده طراح و سازنده در اين ارتباط، نماي ساختمان در كمترين اهميت قرار گرفته است.

در بسياري از شهر هاي بزرگ جهان، ضوابط و مقررات ويژه‌اي در ارتباط با سيما و كالبد شهر وجود دارد و گروهي از برجسته‌ترين افراد با تخصص‌‌هاي مرتبط هنر زيبا سازي و زيبايي شناسي به كنترل طرح هاي بزرگ و كوچك معماري و شهري از نقطه نظر هماهنگي نماي بيروني ساختمان‌ها و محيط شهري يعني از جنبه هاي رنگ، حجم، مصالح مناسب، فضاي پر و خالي نما، رعايت اصول هماهنگي و تناسبات و... مي پردازند.

آنچه براي علاقه‌مندان به اين موضوع نگران كننده است، پاسخگويي با شتاب به نيازي كاملا محسوس است. در اين ساخت و ساز پر شتاب نياز به بررسي طرح‌هاي ارايه شده توسط جمعي از صاحب نظران و مسوولان در مراكز تاييد پروانه‌هاي ساختماني ضروري به نظر مي‌رسد. بررسي ميداني طرح ساختمانها با بناهاي اطراف از لحاظ كيفيت طرح معماري، نماي ساختمان، تناسب حجم آن با ساختمان‌هاي اطراف، زيبايي طرح و مصا لح مورد استفاده و... نيز گامي موثر در بالا بردن كيفيت نماهاي شهري است. با در نظر گرفتن موارد ذكر شده و القا آن توسط شهرداري هر شهر، مي توان شاهد ارتقا كيفيت شهرها و زيباسازي نماي شهرها بود.