فناوریهای روزآمد و زیباسازی

چکیده

استفاده از مصالح و فناوریهای نو در زمینههای طراحی، معماری و مهندسی از مهمترین دستاوردهای سالهای اخیر در راستای ارتقاء کیفیت و افزایش بهرهوری در پروژههای زیباسازی شهری محسوب میشود. استفاده از مصالح و فناوریهای هوشمند میتواند در حوزه وسیعی از فعالیتهای علمی و صنعتی امروز مانند زیباسازی شهری، معماری، طراحی صنعتی و مهندسی ساختمان نقش بسیار مهمی ایفا نماید. نقش فناوریهای هوشمند و کاربردهای آن در زیباسازی شهری و طراحی شهری در جهت فراهم نمودن و کاربردی بودن آخرین دستاوردهای حوزه فناوری در معماری و زیباسازی شهری؛ روزبهروز توسعه مییابد. دستاوردهای پژوهش نشاندهنده آن است که مهمترین چالشهای پیش روی فناوریهای روزآمد و زیباسازی، کیفیت هماهنگی طرحهای زیباسازی شهری، درک ویژگیهای سیستمها و مصالح هوشمند، شناخت ظرفیتهای مواد و مصالح هوشمند در مقایسه با مواد و مصالح سنتی است. علاوه بر این میتوان به چالشهای مبتنی بر خصوصیات اصلی مواد هوشمند و انواع آن در برابر محیطزیست و بحث و بررسی در خصوص بایستههای زیستمحیطی استفاده از مواد و مصالح هوشمند و همچنین قانونمندسازی و تدوین ضوابط فنی در حوزه استفاده از محصولات هوشمند و فناوریهای مربوط بهخصوص در حیطه اجزا هوشمند و الحاق آن به بدنههای شهری اشاره نمود.

 

05 P 6

استفاده از پوششهای خودتمیزشونده برای نمونههای هنرهای شهری (2015 ,Public Art)

مقدمه

فناوریهای روزآمد و پیشرفته روزبهروز جایگاه بالاتری در حوزههای مختلف معماری و شهرسازی و بهخصوص زیباسازی شهری مییابد. کاربردهای جدید مواد و مصالح هوشمند در رشتههای معماری، طراحی صنعتی و معماری داخلی و همچنین مطرح شدن مباحث گوناگون در زمینه استفاده از فناوریها و شناخت مواد هوشمند در شهر، افقهای جدیدی را به روی معماری و شهرسازی معاصر ایران گشوده است. چالش میان طبیعت و فناوریهای روزآمد و پیشرفته بیش از هر موقعیت دیگر در عرصه معماری و شهرسازی و بهخصوص طرحها و پروژههای زیباسازی شهری خودنمایی میکند. از این رو تحلیل ابعاد حضور فناوریهای روزآمد در طرحهای توسعه شهری و همچنین طرحها و پروژههای زیباسازی شهری از اهمیت و ضرورت ویژهای برخوردار است.

 

06 P 6

در هنرهای شهری استفاده از مصالح تغییر رنگدهنده، بهخوبی حال و هوای طبیعی را تداعی میکند. (2015 ,Mordas-Schenkein)

دوگانه طبیعت و فناوری

در طول تاریخ معماری و شهرسازی، طبیعت همواره یکی از مهمترین ارکان تصمیمسازی و تصمیمگیری درخصوص مسأله طراحی بوده است. لئوناردو داوینچی، هنرمند مشهور رنسانس در توضیح «چرا طبیعت؟» همواره مورد نظر طراحان بوده است، میگوید: «در طبیعت هیچ چیز کم نیست، زیاد هم نیست.» به عبارت دیگر طبیعت به طور آشکاری پایدار است. در طبیعت میلیونها چالش به روشهایی با حداکثر کارایی و حداقل منابع حل شدهاند. ابداعات طبیعت سبب الهام در بسیاری از دستاوردهای انسان شده و منجر به خلق مواد و ساختارها، روشها، ابزارها، مکانیسمها و نظامها شده که تا حد زیادی موثر و بهینه هستند. بینش به دست آمده از مطالعه مواد طبیعی قابل توجه است، نه تنها از زاویه علمی بلکه در زمینه کاربرد آنها در طراحی محیطزیستهای ترکیبی نیز همین طور است. (مهدوینژاد، 1383، ص58) از این رو میتوان طبیعت و منابع طبیعی را یکی از مهمترین ارکان ارتباط طراحی با محیط پیرامون دانست؛ به همین دلیل است که در طراحی معاصر بیش از هر زمان دیگر با مقوله احترام به طبیعت مواجه هستیم.

این گفته از فرانک لوید رایت مشهور است که میگوید: «من به خدا باور دارم و فقط آن را به شکل طبیعت هجی میکنم.» و یا میگوید: «ساختمانها نیز فرزندان زمین و خورشید هستند.» چارلز جنکس میگوید که انقلاب صنعتی درها را برای تولید صنعتی و انبوه گشود. در آن زمان خلق و درک فرم به عهدهی قدرت اتوماسیون صنعتی گذاشته شده بود؛ عملکردگرایی بهعنوان هستیشناسی اصلی و استاندارد پیشتاز این کار را به عهده داشت (1984 ,Jencks). فرم میبایست از عملکرد و تزئینات پیروی میکرد و گرایش بومی به هنر و صنعت، جرم محسوب میشد. ارزشهایی که توسط هنرمندان باستانی ترویج یافته بود و یکپارچگی مواد و مصالح و روشهای ساخت را نشان میداد، به یکباره رها شده و جای آنها را طراحی براساس تولید انبوه گرفت. انواع ساختمانهای مدولار، تکراری، ارزان و سریع با رویای فورد[1] مطابقت داشت.

فناوریهای روزآمد و پیشرفته در حوزه طرحها و پروژههای زیباسازی شهری با مفهوم «تولید انبوه»، مشهور به رویای فورد همراه بوده است. نصب و استفاده از ابزارهای طراحی کامپیوتری در معماری، از اوایل دههی نود، رنسانسی از پروژههای فرمگرا را در معماری ایجاد کرد؛ شکلهای پیچیدهی هندسی، نماد خلاقیت در محیط طراحی دیجیتالی شده و از تسلط طراحیِ هندسههای پیچیده در تولید فرم حمایت میکرد. این جهتگیری فرمی و هندسی در طراحی در کنار توانایی تکنولوژیکیِ آن بهعنوان بخشی از پدیدهای بزرگتر در طراحی به نام «سفارشیسازی انبوه» فرم «غیراستاندارد» به طراحی و معماری فرم آزاد نیز اشاره کرده است.

جدای از پیروزی صنعت، به نظر میرسید که نزدیکی به هنر و صنعت باستانی و نشانههای طراحی آن که در طراحی فرمهای بومی دیده میشد و حتی نزدیکی به فناوری مواد و مصالح آن نیز محکوم به فنا شده بود. به تدریج، رویکرد غیرمادی به طراحی و اتوماسیون ساخت با طراحی به کمک کامپیوتر تقویت شد (1999 ,Franco & Magrini). در این شرایط انقلاب دیجیتالی که تکنولوژی آنالوگ را به دیجیتال تغییر داد، صفات طراحی طراحان را از نیز به بومهای دیجیتالی تبدیل کرد. به نظر میرسید که فرم کاملاً از واقعیت فیزیکی خود جدا شده است. فضاهای طراحی جدید آزادی بیشتری در بیان فرم ایجاد میکرد، اما فاصلهی بین فرم و ماده را بیشتر کرده و جدایی سلسلهمراتبی و متوالی فرآیند مدلسازی، آنالیز و ساخت را بیشتر نشان میداد. این زمان را میتوان آغاز دوگانهای دانست که از آن به دوگانه «طبیعت» و «فناوری» تعبیر میشود.

 

07 P 7

در هنرهای شهری استفاده از مصالح تغییر رنگدهنده، بهخوبی حال و هوای طبیعی را تداعی میکند. (2015,Mordas-Schenkein)

مصالح جدید و سبک طراحی

همراه با افزایش آنچه مصالح جدید نامیده میشود، بهعنوان پدیدهای از تعاملات بین توسعه معاصر در فرهنگ طراحی علمی، تکنولوژیکی و صنعتی، این مصالح به رسمیت شناختن ارتباط حجم خاصی از نمونههاست. در مطالعات جدید یافت شد که فرآیندهای فراموش شدهای به نام "فرآیندهای فرم یافت" که در عصر پیش از عصر دیجیتال از ویژگی و رفتار مواد بهعنوان منبعی برای تولید فرم استفاده میکردهاند، امروزه در حال رشد است. فرایندهایی در زیستشناسی و ریختشناسی رشدی خصوصاً در زمینهی خصوصیات مواد در فرایندهای رشدی، بهعنوان منشائی از اصول برای طراحی ساختارهای مبتکرانه مورد مطالعه قرار گرفتهاند. به طور خاصتر، مفهوم تقلید از ساختارهای طبیعی در تلفیق با مواد و فرایندهای جدید سبب تولید علاقهی وافر در جوامع طراحی و علمی شده است. در شبکهای از منابع آگاهی و توسعه، درک جدیدی از مواد و مصالح در تولید و ساخت در حال تبلور است. این مفهوم براساس توضیح نری آکسمُن (2010,Oxman) مربوط است به درک جدید از طراحی حاوی پیامدهای زیستمحیطی و ارزشهای ذاتی که ممکن است در آینده در پیادهسازی طراحی محاسباتی (کامپیوتری) مادهمحور- مبتنی بر خواص مواد - از اهمیت برخوردار باشد. به عبارت دیگر طراحی محاسباتی مادهمحور تلاش میکند تا شرایط محیطی و ویژگیهای مواد را با فرایندهای محاسباتی فرم - تولید در طراحی را با هم تلفیق کند. این مطالعه با نام "نکاتی در مورد ترکیب فرم ماده[2]" تحولات بنیان علمی و مطالعاتی نظریهها و همین طور اجزاء، روشها و نتایج این مطالعات را مطرح میکند. به منظور یکپارچه کردن سوابق در زمینههای گوناگون به صورت یک زمینهی جدید واحد از تحقیق در مورد طراحی، کلیات مطالعات به شکلِ ساختاری با چندین فصل نشان داده شده است. ساختاری سهگانه از منابع تئوری سبب روشن شدن پیشنهاد طراحی محاسباتی مادهمحور بهعنوان یک زمینه جدید تحقیقاتی میشود:

روشهای طبیعت یا طراحی طبیعی از زاویهی ریختشناسی علم تقلید حیاتی (بیومتیک) دیده شده است. هر دوی این زمینهها فرایندهای طبیعت از طراحی را بهعنوان اصول طراحی و دانش ریختشناسی توضیح داده که با تولید فرم مواد مرتبط هستند.

علم و مهندسی مواد، فرمگرایی و نمونههایی از شرح فرم و ساختار مواد را ارائه میدهد. چنین نمونههایی، فرمگرایی توصیفی آنها و صحت و دقت علمی آنها بنیانی برای روشهای لازم برای فرایندهای محاسباتی مادهمحور فراهم میکند.

طراحی محاسبات، مدلهایی از فرمگرایی و محاسبات ارائه میدهد که میتواند در تحقیق برای یکپارچهسازی فرایندهای تحلیلی و فرایندهای تولیدکننده فرم به کار رود تا نسبت به طراحی، رویکردی بهدست آید که شامل خواص مواد بهعنوان پتانسیلی بهدست آمده از فرایند تولیدکننده فرم باشد.

 

08 P 8

مواد و مصالح هوشمند با فرمهای نوین و با تکیه بر فناوریهای روزآمد و پیشرفته، فضاهای شهری جدیدی را ایجاد مینمایند. این گونه فضاها دارای نورپردازی و معماری شبانه متفاوتی با محیطهای متداولاند. (2015,Les Astronautes)

مصالح نوینو الگوهای جدید طراحی

نقش مصالح جدید در توسعه فرآیند طراحی معماری و طرحها و پروژههای زیباسازی شهری موضوعی قابل تأمل است. در حال حاضر طیف وسـیعی از فـرآوردههـا و مصالح، در دسترس قرار گرفتهاند و یا اینکـه در حـال عرضه به بازار هستند. برخی از آنها بـه طـور خـاص برای استفاده در زمینه معماری تولید شده و برخی نیز برای کاربردهـای دیگـری مثـل صـنعت منـسوجات، اتومبیلسازی و غیره در نظر گرفته شـدهانـد. امـا نکتـه اصلی اینجاسـت کـه اگر برای معماران، امکان استفاده از این مـصالح در پروژههای آینده فراهم شود، چگونه میتوان این مصالح نوین را در اختیار آنها قرار داد. در این میان معمـاران و طراحان خلاق میتوانند مصالح و فـرآوردههـای نـوین را بـرای کاربردهای خاص معماری توسعه دهند و قادر خواهنـد بود صنعت تازهای را در معماری بر پایه مـصالح نـوین پدید آورند و در نتیجه، معمـاران بـیش از آنکـه طـراح ساختمان باشند، مجـری، تولیدکننـده و سـازنده آن نیز خواهند بود (Addington & Schodek, 2005). مصالحی را که در ذیل به توضیح آنها میپـردازیم (گرجی مهلبانی و حاج ابوطالبی، 1388)، مصالح و مـواد خـامی هـستند کـه دارای پتانـسیلهـای خاص و کاربردی در زمینه معمـاری و ساختوساز میباشند. این فهرست با توجه به ویژگیهـا، سـاختار و خــصوصیات درونــی این مــواد تهیه شــده اســت. مهمترین دستهبندی مربوط[3] عبارتند از:

1- مواد هوشمند با تغییر خصوصیات

1-1- مواد کروماتیک: یکی از جالبترین دستههای مواد شیمیایی که بسیار هم مورد توجه قرار میگیرد، مواد با قابلیت تغییر رنگ ناشی از تغییر ساختار آنها است. این مواد را میتوان در دستههای زیر تقسیمبندی کرد:

1-1-1- فتوکرومیک: جذب انرژی تابشی سبب تغییر ساختار شیمیایی این مواد شده و از ساختاری با یک میزان جذب مشخص به ساختاری با میزان جذب متفاوتی تبدیل میشود. مولکولهای مورد استفاده در حالت غیرفعال بیرنگ هستند و وقتی در معرض فوتونهایی با طول موج خاص قرار میگیرند، به صورت برانگیخته درمیآیند و شرایط بازتاب آنها متفاوت میشود. با از میان رفتن منبع ماورای بنفش، مولکول به حالت اولیه برمیگردد. کاربرد اصلی مواد فتوکرومیک در عینکها و همچنین پنجرهی برخی ساختمانها است.

1-1-2- ترموکرومیک: موادی که در برابر تغییر دما تغییر رنگ میدهند. نکتهی مهم این است که این تغییرات بازگشتپذیرند و با تغییر دما دچار این تغییرات میشوند.

1-1-3- مکانوکرومیک: این مواد با تغییرات فشار یا تغییر شکل، خصوصیات بازتابی متفاوتی از خود نشان میدهند.

1-1-4- کموکرومیک: موادی که در مواجهه با شرایط شیمیایی خاص، تغییر رنگ میدهند. کاغذهای تورنسل نمونهی بارز این مواد هستند که در محیطهای بازی و اسیدی رنگهای متفاوتی از خود نشان میدهند.

1-1-5- الکتروکرومیک: موادی که در مقابل تغییر ولتاژ، تغییر رنگ میدهند. بهعنوان مثال پنجرههای الکتروکرومیک به وسیلهی الکتریسیته روشن یا تار میشوند. این مواد از یک جزء تشکیل نشدهاند و معمولاً بهصورت چندلایه از مواد هستند که با یکدیگر کار میکنند.

2-1- موادی که تغییر شکل میدهند: موادی هستند که در پاسخ به محرکهای بیرونی مثل کشش، فشار، میدان مغناطیسی و الکتریکی و... از خود حرکت مکانیکی نشان میدهند و تغییر شکل میدهند. در این میان مواد و محصولاتی هستند که قادرند شکلشان را بدون تغییر دادن اندازهشان تغییر دهند یا برعکس و تعدادی نیز قادرند هر دو پارامتر را به طور همزمان تغییر دهند. این مواد شامل موارد زیر هستند:

1-2-1- فتوستریکتیو: موادی که در مقابل نور تغییر شکل میدهند.

2-2-1- ترموستریکتیو: موادی که در مقابل تغییر درجه حرارت، تغییر شکل میدهند.

3-2-1- پیزوالکتریک: این مواد در پاسخ به محرک الکتریکی از خود واکنش مکانیکی نشان داده و در پاسخ به محرک مکانیکی (فشار و استرس)، الکتریسیته تولید میکنند. پیزوالکتریک در محصولاتی نظیر میکروفونها، بلندگوها، فندکها و چاقوهای جراحی کاربرد دارند.

4-2-1- الکترواکتیو: موادی که در مقابل تأثیرات میدان الکتریکی، تغییر شکل میدهند.

5-2-1- مگنتوستریکتیو: موادی که در مقابل تأثیرات میدان مغناطیسی، تغییر شکل میدهند.

6-2-1- کموستریکتیو: موادی که در مقابل تأثیرات محیط شیمیایی، تغییر شکل میدهند.

3-1- آلیاژهایی با حافظه شکلی

این مواد تا حدودی الاستیک هستند؛ یعنی توانایی ذخیرهسازی انرژی مکانیکی و آزادسازی آن را دارند. در این دسته از فلزات، مولکولها قابلیت چیدمان مجدد دارند. ساختار مولکولی در هر فاز عاملی است که سبب تغییر شکل فلز و بازگشت آن به حالت اولیه میشود. یکی از معروفترین آلیاژهای حافظهدار مادهای به نام نیتینول است که از آن به صورت سیمی استفاده میشود. در نگاه اول این سیمها شبیه به سیمهای معمولی به نظر میآیند که به راحتی تغییر شکل میدهند و رسانای الکتریسیته هم هستند. برای مثال میتوان آنها را به هر شکلی درآورد و با گرم کردن تا دمای بالای 90 درجه سانتیگراد به حالت اولیهشان برگرداند. (گلابچی و دیگران، 1390) با عنایت به حافظه شکلی، این مصالح در هنرهای شهری میتوانند نقش ویژهای ایفا نمایند.

 

010 P 9

فراگیر شدن استفاده از مصالح با قابلیت ارتجاع زیاد و مقاوم در برابر خوردگی، همزمان با رونق استفاده از مواد و مصالح هوشمند و فناوریهای نوین در طرحها و پروژههای زیباسازی شهری، رونق جدیدی را به فضاهای جمعی و عرصههای گروهی افزوده است. (Yoneda, 2015)

2- مواد هوشمند نوع با مبادله انرژی

گروه دوم مواد هوشمند را موادی تشکیل میدهند که دارای قابلیت تبدیل انرژی از سطحی به سطح دیگر هستند. همهی مواد و اجسام پیرامون آنها دارای سطح مشخصی از انرژی هستند. هنگامی که سطح انرژی ماده و محیط آن یکسان است، میگوییم ماده در تعادل با محیط است[4]؛ اما اگر ماده در سطح متفاوتی از انرژی نسبت به سطح انرژی محیط قرار بگیرد، با وارد کردن انرژی به ماده، سطح انرژی در آنها افزایش مییابد که معمولاً این انرژی افزوده شده به صورت افزایش درونی جسم خود را آشکار میکند.

1-2- مواد ساطع کننده نور

لومینسانس به تابش نوری گفته میشود که عامل ایجاد آن، التهاب ماده (همانند لامپهای رشتهای) نیست و عاملی مانند واکنش شیمیایی موجب آن میشود. به طور دقیقتر میتوان گفت که لومینسانس تابش نور بر اثر دریافت انرژی است. در واقع این مواد، انرژی دریافت شده را در طولموجهای قابل رویت بازتاب میدهند. ماده بر اثر منبع متحرک (مانند الکتریسیته، واکنش شیمیایی یا حتی اصطکاک) تحریک شده و در بازگشت اتمها به حالت اولیهشان این تابش نور رخ میدهد. در واقع این مواد معکوس مواد فتوولتائیک (که نور را به الکتریسیته تبدیل میکنند) عمل میکنند. این مواد شامل انواع فتولومینسنت، کمولومینسنت و الکترولومینسنت است[5].

1-1-2- مواد فتولومینسنت (قدرتزای نوری): این مواد در پاسخ به محرک نور مرئی جریان الکتریکی ایجاد میکنند.

2-1-2- مواد ترموالکتریک (دما برقی): به این نوع مواد هوشمند نوع دوم، مواد دما برقی هم گفته میشود. این مواد در مقابل تغییرات دما تولید برق دارند.

 

 

010 P 9

فراگیر شدن استفاده از مصالح با قابلیت ارتجاع زیاد و مقاوم در برابر خوردگی، همزمان با رونق استفاده از مواد و مصالح هوشمند و فناوریهای نوین در طرحها و پروژههای زیباسازی شهری، رونق جدیدی را به فضاهای جمعی و عرصههای گروهی افزوده است. (Yoneda, 2015)

1-3- مصالح هوشمند انرژی حساس

این گروه از مواد به دو شکل در برابر انرژی واکنش نشان میدهند: 1- در زمان دریافت خاصیت متفاوتی نشان میدهند؛ 2- در صورت دریافت انرژی، واکنشهای مفیدی را به محیط اعمال میکنند. این نـوع از مصالح هوشمند را برخی از پژوهشگران در زیرمجموعه مصالح هوشمند تغییرشکلدهنده قرار دادهاند. این گروه نوعی ویژگی ذاتی دارند که آنهـا را قادر میسازد تا در برابر تغییرات دمای محیط پیرامون به طور برگشتپذیر واکنش نشان دهند. تغییرات دمایی ممکن است تأثیر غیرفعال داشـته باشـد؛ بـه طـوری کـه مصالح به طور مداوم وضعیت دمای داخلـی خـود را بـا وضعیت طبیعی پیرامونش از طریق پوسته بیرونی تنظـیم کند و اگر تـأثیرات آن بـه صـورت فعـال باشـد، نـوعی گرمایش فعال با بکار بردن یک میدان الکتریکی از طریق تماس ایجاد میشود. مصالح دماواکنشی بـه نوبـه خـود انـواع و اقـسام متنوعی از متریالها را شامل میشوند، اما تعداد محـدودی از آنها در معماری کاربرد دارند. در زیر نمونهای از آنهـا و کاربرد آن در یک پروژه ساختمانی ارائه میشود. (گرجی مهلبانی و حاج ابوطالبی، 1388: 71) این گروه از مواد تا اندازه قابل قبولی بر شکل و فرم نهایی یک اثر معماری اثر میگذارند، از این رو در طرحها و پروژههای زیباسازی شهری کاربرد پیدا میکنند.

 

012 P 11

تغییر رنگ مواد الکتروکرومیک با عبور جریان الکتریسته

بایستههای کاربرد مصالح هوشمند

مصالح هوشمند و فناوریهای روزآمد و پیشرفته روزبهروز کاربردهای جدیدتری را در صنعت ساختمان به خود اختصاص میدهند. براساس مطالعات ابراهیمی و همکاران (1392) میتوان اذعان داشت که مصالح هوشمند قادرند خواص خود را تغییر دهند و میتوانند به راحتی در مقابل واکنش به تأثیرات فیزیکی و شیمیایی تغییر رنگ و شکل نشان دهند. مصالح غیرهوشمند این توانایی را ندارند و مصالح نیمههوشمند در این تواناییها قابل توجه هستند، به طور مثال تغییرپذیری شکل آنها در واکنش به یک اثر، یکبار و یا در یک زمان کم، اما در مصالح هوشمند این تغییرات قابل تکرار و برگشتپذیر است. مصالح هوشمند غالباً بهعنوان مصالح تطبیقپذیر یا باهوش توصیف میشوند؛ در حالیکه بیشتر مصالح هوشمندی که تا به امروز شناخته شدهاند به دلیل توانایی آنها برای تطبیق خودشان، ممکن است بهعنوان مصالح تطبیقپذیر شناخته شوند. بسیاری از مصالح هوشمند نیز با ایجاد تغییراتی در دو راستا، رفتارهای معکوسی را به معرض نمایش میگذارند. بهطور مثال مصالح فیزوالکتریک این توانایی را دارند که بارهای الکتریکی متأثر از فشار یا کشش را گسترش داده و در برگشت تصویر آنها را در استفاده در یک فیلد الکتریکی تغییر دهند. گاهی اوقات ممکن است چندین مصالح با ویژگیهای هوشمند با یکدیگر ترکیب شده تا رفتارهای تغییری پیچیدهای ایجاد گردد. در اصل ساختمانهای هوشمند میتوانند با توجه به تواناییهای مصالح هوشمند ایجاد گردند. این ساختمانها به ساختاری نیاز دارند که توانایی دریافت و پردازش یک گروه دادههای پیچیده را داشته باشد و یا این که در حالت بهتر میتوان سیستمهای الکتریکی را وارد کرد. اگر یک چنین ساختاری در یک ماهیت محرک و منفعل نامستقل بماند، در این حال است که این سیستم بهعنوان هوشمند توصیف نمیگردد (Ritter, 2007).

نتیجهگیری

فناوریهای روزآمد و پیشرفته و بهخصوص مواد و مصالح هوشمند، ظرفیتهای جدیدی را در اختیار طرحها و پروژههای زیباسازی شهری قرار دادهاند که مهمترین آنها عبارتند از: 1- فوریت: آنها به موقع از خود واکنش نشان میدهند؛ 2- فعال بودن: آنها به بیش از یک رویداد محیطی واکنش نشان میدهند؛ 3- خود بکاراندازی: هوشمندی مواد و مصالح، بیشتر درونی است تا بیرونی؛ 4- بهگزینی: واکنش آنها صریح و قابل پیشبینی است؛ 5- مستقیم بودن: واکنش نسبت به رویداد فعالکننده، موضعی رخ میدهد. مصالح هوشمند تحت عنوان مصالح انعطافپذیر و تطبیقپذیر نیز شناخته میشوند و این به دلیل ویژگی خاص آنها در تنظیم نمودن خود با شرایط محیطی میباشد. متغیرهای تأثیرگذار شیمیایی و فیزیکی که در زیر معرفی شدهاند، محرکهایی هستند که مصالح هوشمند در برابر آنها از خود عکسالعمل نشان میدهند: 1- نور، اشعه UV: بخش فرابنفش و مرئی اشعه الکترومغناطیسی؛ 2- دما: تغییرات دمایی که یک سیستم فیزیکی مثل بدن انسان ایجاد مینماید؛ 3- فشار: اختلاف فشار ایجاد شده در یک ناحیه؛ 4- میدان الکتریکی: میدان ایجاد شده پیرامون یک بار الکتریکی؛ 5- میدان مغناطیسی: میدان ایجاد شده پیرامون یک آهنربا یا یک بار الکتریکی متحرک؛ و 6- محیط شیمیایی: حضور یک عنصر یا ترکیب شیمیایی خاص مثل آب.

با عنایت به این دو مفهوم، مهمترین چالشهای پیش روی مباحث کلیدی زیباسازی شهری در حیطه کاربرد مواد و مصالح هوشمند عبارتند از:

1- آشنایی به کیفیت هماهنگی طرحهای زیباسازی شهری بهعنوان یکی از زمینههای معماری و طراحی محیطی با ویژگیهای مواد و مصالح هوشمند و ابعاد مختلف آن.

2- درک ویژگیهای سیستمها و مصالح هوشمند و ابعاد مثبت و منفی به کارگیری آنها با تأکید بر خصوصیات بنیادین مواد و مصالح هوشمند.

3- شناخت ظرفیتهای مواد و مصالح هوشمند در مقایسه با مواد و مصالح سنتی پرداخته شده و الزامات بهکارگیری هر یک از آنها.

4- عنایت به چالشهای مبتنی بر خصوصیات اصلی مواد هوشمند و انواع آن در برابر محیط زیست و بحث و بررسی در خصوص بایستههای زیستمحیطی استفاده از مواد و مصالح هوشمند.

5- قانونمندسازی و تدوین ضوابط فنی در حوزه استفاده از محصولات هوشمند و فناوریهای مربوط، بهخصوص در حیطه اجزا هوشمند و الحاق آن به بدنههای شهری.

6- مطالعه و تدوین پیشفرضها و الزامات بهکارگیری سیستمهای هوشمند نما، روشنایی، انرژی و سازهای در طرحها و پروژههای زیباسازی شهری.

فهرستمنابعومراجع

ابراهیمی، عبداالله، سیدیان، سیدعلی، سلیمانی مجد، شاهده (1392). کاربرد مصالح هوشمند در معماری آینده؛ گامی به سوی معماری پایدار، اولین کنفرانس استانی عمران - معماری، صص 41-54.

بیات، زیبا (1394). کاربرد مواد و مصالح هوشمند در ارتقاء بهرهوری مصرف انرژی در نمای ساختمان، اولین همایش ملی توسعه پایدار شهری.

دانشجویان هنر (1394). مواد و مصالح هوشمند. (http://id90.blogfa.com/post/97) (2015-11-25)

گرجی مهلبانی، یوسف، حاج ابوطالبی، الناز (1388). مصالح هوشمند و نقش آن در معماری، مسکن محیط و روستا، جلد 28، شماره 127، صص 66-81.

گلابچی، محمود، تقیزاده، کتایون، سروشنیا، احسان (1390). نانو فناوری در معماری و مهندسی ساختمان، انتشارات دانشگاه تهران، تهران.

مهدوینژاد، محمدجواد (1383). حکمت معماری اسلامی، جستجو در ژرف‏ساخت‏های معنوی معماری اسلامی، مجله هنرهای زیبا، شماره 19، صص 57-66.

Addington, D. Michelle; Schodek, Daniel L. (2005). Smart Materials and Technologies for the Architecture and Design Professions, Architectural Press/Elsevier: Oxford.

Franco. F, Magrini. A. (1999). Building Envelopes and Environmental Sustainability; Design Criteria According to European Standards. In: Conference SKSB - sharing knowledge on sustainable building, Bari.

Jencks, c. (2000). Le Corbusier and the continual in architecture. New York: Monacelli press.

Les Astronautes (2015). Delirious Frites installation, (http://www.urdesignmag.com/art/2014/10/13/delirious-frites-installation-by-les-astronautes/) (2014-11-13).

Mordas-Schenkein, Laura (2015). Greenery-like sculptures bring life to a dreary intersection in Gowanus, Brooklyn (2015-02-27).

Oxman. N. (2010). Material - based Design Computation. Ph.D. thesis, MIT.

Public Art (2015). (virtualtourist.com) (2015-11-25)

Ritter, Axel, (2007). "Smart Materials in Architecture, Interior Architecture and Design", Birkhauser, Switzerland.

Yoneda, Yuka (2015). Heartwalk Pavilion Made of Hurricane Sandy-Salvaged Boardwalk Planks Opens in Times Square.

 


[1]. Ford

[2]. Material - based Design Computation

[3]. این بخش براساس دستهبندیهای معتبر در منبع شودک و ادینگتن: (Addington & Schodek, 2005)

تدوین شده است. جهت اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به: (smart matriles and technologies for the architecture and design professions 2005).

[4]. جهت اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به: (بیات، 4931).

[5]. جهت اطلاعات بیشتر مراجعه کنید به: (گرجی مهلبانی و حاج ابوطالبی، 1388، 66-81).

معرفی کتاب

  • فصلنامه "تبلیغات" شماره هجدهم که در تیر ماه نود انتشار یافت صفحاتی را به موضوع "نگاه زیباسازی، نگاهی مردمی" اختصاص داد       برای بارگزاری این مطلب اینجا را کلیک کنید
معرفی کتاب و انتشارات سازمانی

آینه رسانه ها

آینه رسانه ها

نگارخانه