نمای هوشمند – طراحی نمای هوشمند – نمای پایدار

نمای هوشمند یا Smart Facade تحولی در معماری مدرن محسوب می‌شود که با استفاده از فناوری‌های نوین و مواد هوشمند،عملکرد ساختمان را بهبود بخشیده است. این نوع نماها با ترکیب اصول معماری پایدار و هوش مصنوعی، امکان کنترل دقیق و بهینه بر عواملی چون نور، دما، تهویه و حتی کیفیت هوای داخلی ساختمان را ایجاد می‌کنند. نماهای هوشمند در ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری و حتی پروژه‌های فرهنگی قابل  استفاده هستند. تا علاوه بر بهبود بهره‌وری انرژی، تجربه‌ی بهتری برای ساکنین و کاربران فراهم شود. این فناوری نوین معماری را به سوی ساختمان‌هایی هوشمندتر و پایدارتر هدایت می‌کند.

نمای هوشمند یا نمای پایدار چیست؟

در نمای پایدار می توان به میزان تعامل آن با عوامل محیطی اشاره کرد. در سال های اخیر معماران به طراحی نمای هوشمند و نمای دینامیک، گرایش پیدا کرده اند، زیرا، از آن جایی که نمای ساختمان به عنوان بیرونی ترین بخش یک ساختمان در تماس مستقیم با محیط قرار دارد، در نتیجه نقش مهمی در کنترل و هدر رفتن انرژی دارد. و در یک جمله می توان گفت، نمای هوشمند به نمایی می گویند که نسبت به تغییرات محیط واکنش می دهد.

نقش نمای هوشمند

نمای ساختمان می تواند علاوه بر زیبایی کارایی هایی نیز داشته باشد، از جمله عایق حرارتی، عایق صوتی، مقاومت در برابر آتش سوزی، باد و باران، و هدف از نماهای هوشمند و دینامیک تنها ایجاد زیبایی و به رخ کشیدن قدرت و خلاقیت معماری مدرن نیست، بلکه هدف از طراحی این نوع نماها ایجاد آسایش برای ساکنین ساختمان توسط تعاملات نما با محیط است.

اهدف نمای هوشمند

• جلوگیری از تابش مستقیم نور شدید خورشید در تابستان
• در نتیجه کاهش هزینه های سرمایش
• وارد کردن گرما به داخل، در زمستان
• تهویه ی طبیعی از طریق پوسته بیرونی بنا

که این فرایند گاهی به وسیله پوسته هوشمند و گاهی به وسیله پوسته دینامیک انجام می شود. همیشه باید به نکته توجه داشت که، هوشمند سازی بنا بدون توجه به اثرات جانبی بنا به محیط، علاوه بر آنکه تاثیرات مثبتی در ایجاد پایداری در ساختمان ندارد بلکه با هدف اصلی نمای پایدار که همسو بودن با طبیعت است متضاد است.

نقش شیشه در نمای هوشمند

 امروزه ی روز به دلیل پیشترفت در تکنولوژی و تولید انواع سیستم های هوشمند، طراحی نمای هوشمند موجب تحول در این حوزه شده است. که به طور معمول استفاده از شیشه در نما، متدوال ترین روش است. به دلیل جابه جایی هوا بین داخل و خارج از ساختمان از طریق شیشه، گرمایش، سرمایش و تهویه، درنتیجه، مصرف زیاد انرژی را به دنبال دارد. به همین دلیل است که استفاده از نماهای چند جداره در سال های اخیر بسیار زیاد شده است. تیمی از پژوهشگران آلمانی، نمای هوشمندی ساخته اند که مسدودکننده نور خورشید برای پنجره های شیشه ای می باشند.

نحوه ی عملکرد نمای هوشمند

این نما زمانی که در معرض نورشدید خورشید قرار می گیرد، شروع به فعالیت می کند. نمای هوشمند شامل دیسکی از پارچه است که سیم هایی از جنس آلیاژ تیتانیوم نیکل ساخته شده اند. این آلیاژ در دماهای خنک خمیده می شوند.  اما زمانی که گرم می شود به طور موقت به شکل اصلی خود بازمی گردد.  این امر سبب بسته شدن دیسک پارچه ای شده و در نتیجه مانع عبور نور خورشید به داخل می شود.  و زمانی که هوا ابری شود این سیم ها به شکل اولیه خود بازمیگردند و دیسک های پارچه ای باز می شوند و موجب شفاف شدن نما می گردند.

نمای دینامیک و نمای هوشمند

زمانی که پوسته ای به نور خورشید عکس العمل نشان می دهد و در آن امکان باز و بسته شدن پوسته و همچنین تغییر زاویه و سایه اندازی و همچنین تهویه ی هوا وجود دارد این پوسته علاوه بر اینکه پوسته دینامیک نامیده می شود، پوسته هوشمند نیز محسوب می شود، زیرا به واسطه هوشمند بودن نما این واکنش را به تغییرات اقلیمی می دهد.

معایب و مزایای نمای هوشمند

نمای هوشمند علاوه بر مزایا، معایبی نیز دارد که در کنار این معایب تنها مسئله ای که معماران را تشویق به طراحی و ساخت این نوع نما می کند، آسایش انسان ها و زیبایی چشم گیر این نماها است. که می توان از هزینه های بسیار زیاد در طراحی اولیه، هزینه های بسیار زیاد برای تعمیر و نگهداری، پیچیدگی در طراحی به عنوان معایب این نما یادآور شد. و در کنار این معایب می توان از، بهینه سازی مدول ها، استفاده از متریال های نوین و سبک تر و تامین انرژی لازم از طریق عناصر تشکیل دهنده ی نما، به عنوان مزایای این سبک نام برد که باعث پایداری هر چه بیشتر این نما می شوند.

نمونه های نمای هوشمند

اکنون نمونه هایی از نماهای هوشمند را به شما معرفی می کنیم تا با این نما بیشتر و بهتر آشنا شوید.

نمایی که از جلبک پوشیده شده است

دیواری در آلمان ساخته شده است که تماما از جلبک پوشیده شده است. در واقع نتیجه میلیون ها جلبک میکروسکوپیک رشد یافته، رنگ سبز خوشرنگی شده است که به نما زیبایی بخشیده است.  این جلبک ها با آب و غذا تغذیه می شوند تا به صورت انبوه تولید شوند.

حالا می خواهید بدانید هدف و نتیجه این کار چیست؟

درواقع با تکثیر فراوان این نوع جلبک ها در بدنه نما، این جلبک ها به سرعت رشد می کنند و باعث گرم شدن آب توسط نور خورشید می شوند، گرما از بدنه نما جدا شده و برای گرم شدن داخل ساختمان استفاده می شود. در واقع با طراحی این نما تولید انرژی می کنند.

نمایی که نسبت به نور واکنش می دهد

برج هایی که در تصویر می بینید، برج های ابوظبی هستند که با لایه ی نازکی از شیشه پوشانده شده اند. این نما برای مناطق خشک و صحرایی مناسب نیستند به همین دلیل طراحان لایه ی جدیدی را برای آن طراحی کرده اند، که بدون آن که به صورت دائمی مانع ورود نور خورشید به داخل شود می تواند نور رامنحرف کند.

در واقع سایبانی به نام سایبان مشربیه از قدیم بین اعراب رایج بوده است، که جالب است بدانید معماران این اثر زیبا و خلاقانه از همین سایبان ها استفاده کرده اند. این سایبان ها از جنس فایبرگلاس هستند که در برابر میزان حرارت نور خورشید واکنش می دهند. در شب پوسته دوم جمع می شود و پوسته ی شفافی نمایان می شود و در روز پوسته دوم باز می شود و مانع ورود گرما به داخل می شود.

نمایی که آلودگی را می بلعد

شرکت مواد شیمیایی آلکوا، در سال 2011 به تکنولوژی منحصر به فردی دست یافت که می تواتند آلودگی هوا را از بین ببرد. در واقع در ساختار این متریال از اکسید تیتانیوم استفاده کردند، که با آزادسازی رادیکال های آزاد اسفنجی، هوای اطراف خود را تمیز کند.