طراحی نمای متحرک ساختمان

نمای متحرک سبک جدیدی از معماری پایدار؟ اگر به این فکر میکنید که این سبک نماسازی پیش از این وجود نداشته است می بایست به این نکته اشاره کنیم که از گذشته تا به امروز از این ساختار دینامیک برای طراحی پلهای متحرک استفاده می شده است. با توسعه فناوری و تعاملی که بین معماری و علوم کامپیوتر نمای ساختمان ها به صورت هوشمند و سازگار با محیط زیست طراحی گردیده اند. از این رو طراحی نما جنشی یا طراحی نما کنیتیک روشی از قدیم تا امروز برای ایجاد سازه ای منحصر به فرد، هوشمند و سازگار با محیط زیست استفاده شده است. از نمونه های ابتدایی بهره گیری از روش طراحی نمای متحرک هوشمند می توان به ویلایی که به صورت گردان ساخته شده است و با حرکت خورشید با الهام از گل آفتابگردان به طرف خورشید در تمام طول روز در حال گردش است. شبیه این نمونه ها را در کشور خودمان با نام رستوران های گردان شنیده ایم. اگر شما هم مایل به استفاده از تکنولوژی در طراحی نما ساختمان خود هستید و مایلید نما ساختمان شما منحصر به فرد باشد پیشنهاد می کنیم با ما برای درک بهتر اینکه نما متحرک چیست و اینکه چه مزایایی دارد همراه شوید.

طراحی نمای متحرک چیست؟

نمای متحرک در معماری به معنی این است که قسمت از سازه یا تمام آن به گونه ای طراحی می شود که می تواند حرکت کند و این جنبش و تحرک ساختار یکپارچه ساختمان را تغییر نخواهد داد. در واقع ساختمان ها تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله زمان، شرایط آب و هوایی، کاربرد ساختمان و البته نیازهای انسانی قرار می گیرند و این نیروها و عوامل موثر هیچ کدام ایستا نبوده بلکه پویا هستند و همواره در حال تغییر، از این رو نیاز است طراحی نما ساختمان به صورت نما دینامیکی و هوشمندتر نسبت به گذشته انجام شود. برای همین نیاز است نماهای متحرک یا به عبارت بهتر سیستم پیچیده ای که به این فاکتورهای دینامیکی واکنش نشان میدهد به عنوان معماری جنبشی به بحث طراحی نما اضافه شود.

انواع نمای متحرک

انواع نمای متحرک بر اساس روش کنترل شدن آنها تقسیم بندی می شوند و در واقع حرکت آنها با طبقه بندی که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد می تواند روش طراحی نما مد نظر شما را به تصویر بکشد.

• نمای متحرک با کنترل داخلی: در سیستم های کنترل داخلی از لولاهای مکانیکی جهت کنترل استفاده نمی شود و مکانیزم مستقیم برای کنترل نمای متحرک وجود ندارد. ساختمانهایی که دارای نمای جنبشی با سیستم کنترل داخلی می باشند قابلیت جابجایی در زمانی که نیاز است را دارند. هرگاه که نیاز باشد می توانیم نمای ساختمان را جابجا و یا به حالت اول برگردانیم.
• نمای متحرک با کنترل مستقیم: سیستم مستقیم منجر به تحرک نمای ساختمان به صورت مستقیم توسط یک منبع انرژی خارجی می شود. برای مثال نورگیرهای جمع شونده و سایه بان ها که می توانند به تنظیم نور در داخل ساختمان به میزان روشنایی داخل ساختمان کمک نمایند.
• نمای متحرک با کنترل غیرمستقیم: در کنترل غیر مستقیم از یک سیستم با سنسور فیدبک استفاده می شود و در واقع جابجایی نما به فیدبک ارسالی از این سنسور بستگی دارد.
• نمای متحرک با کنترل غیرمستقیم رسپانسیو: در انواع کنترل غیر مستقیم تنها یک سنسور و عامل ایجاد کننده واکنش در نظر گرفته می شود ولی در مدلهای غیرمستقیم رسپانسیو چندین فیدبک دریافت می شود و سیستمی که حرکت نما جنبشی به آن وابسته است ناشی از تکنولوژی چندین سنسور فیدبک است. برای مثال دما، شدت نور، میزان ورزش باد و غیره.
• نمای متحرک با کنترل غیرمستقیم رسپانسیو فراگیر: در نوع فراگیر منظورمان قابلیت پیش بینی نما است که می تواند با دریافت فیدبک های مختلف از شبکه ای از الگوریتم های پیش بینی کننده به کنترل حرکت نما بپردازد.
• نمای متحرک با کنترل غیرمستقیم اکتشافی و رسپانسیو: برخی از انواع الگوریتم های کنترل غیر مستقیم قابلیت دریافت اطلاعات و فیدبک از سنسورها و سپس یادگیری را دارند و یاد می گیرند که چه واکنشی باید در مواردی که نیاز است داشته باشند. برای مثال اگر پیش از این عصرها وارد خانه خود می شده اید و اقدام به کشیدن پرده ها و گرم کردن هوا می کردید زین پس نما متحرک شما که دارای نورگیرهای جمع شونده می باشد یاد می گیرد با ورود شما به منزل نور داخل ساختمان را کاهش و نورگیرها را فعال می نمایند و دمای داخل ساختمان را افزایش می دهند و نیاز نیست دستوری از طرف شما دریافت کنند.

کاربرد نمای متحرک

معماری متحرک امروزه کاربردهای فراوانی دارد و قابلیت تقسیم بندی در سه دسته را دارد که شامل سیستمهای ساختار متحرک، فضای داخلی متحرک و آنچه مد نظر ماست نما متحرک می باشد.

زمانی که در مورد ساختار کینتیکی یا متحرک صحبت می کنیم، همانطور که پیشتر اشاره کرده ایم، منظورمان تمام ساختان یا بخشی از ساختمان است که می تواند متحرک باشد و به لحاظ مکان یا ساختار هندسی تغییر کند. این نوع از سازه ها قابلیت تا شدن، سر خوردن (باز و بسته شدن مثل کشو)، منبسط یا منقبض شدن و تغییر در شکل و ابعاد را دارند. برای اینکه این حرکتهای پویا به صورت خودکار یا دستی قابل انجام باشد می توان از خواص شیمیایی، مغناطیسی و طبیعی متریال پرکاربرد طراحی نما بهره برد و یا قابلیت تغییرات به صورت مکانیکی یا دستی را ایجاد نماییم.

از نمونه های این معماری جنبشی خانه ای است که نمای آن قابلیت سر خوردن را دارد و در زمانی که نیاز است می توانیم بخشی از خانه را با سقف بپوشانیم یا سقف را از قسمتی که می خواهیم برداریم. این ساختارهای متحرک خود در سه طبقه بندی جای می گیرند که شامل ساختارهای متحرک جاسازی شده، ساختارهای متحرک قابل استقرار، ساختارهای متحرک پویا می شود. از سیستم ساختار متحرک جاسازی شده برای کل پروژه که در یک مکان ثابت قرار گرفته است بهره برده می شود و قابلیت کنترل کل سازه نسبت به فاکتورهای دینامیکی که پیش تر گفته ایم فراهم می نماید. در سیستم ساختار متحرک قابل استقرار می توانیم به ساختمانهایی اشاره کنیم که قابلیت جابجا شدن از یک منطقه به منطقه دیگر برایشان وجود دارد. به عبارت بهتر عامل مکان برای این نوع از ساختمان ها تغییر پذیر است. در دسته سوم اما با اینکه در کل سازه می توان این سیستم را اجرا نماییم، این سیستم خود به تنهایی بدون اینکه تداخلی در کنترل سیستم کل مجموعه ایجاد کند قابل تغییر است. برای مثال درها، پنجره ها، پارتیشها با قابلیت تحرک که امروز بسیاری از این عناصر در معماری به صورت هوشمند طراحی و تعبیه می شوند.

دومین کاربرد معماری جنبشی در فضای داخلی متحرک نهفته است. برای مثال قابلیت تغییر فضای داخلی به لحاظ هندسی یا دیوارهای متحرک است. دیوارهای متحرک امروزه یکی از محبوبترین عناصر برای داشتن فضایی انعطاف پذیر است. در برخی از مواقع برای زیبایی و جذابیت بیشتر فضای طراحی دکوراسیون داخلی این دیوارها در بخشی از فضای دیوار در پوسته اصلی قرار گرفته و در صورت نیاز با جمع شدن اجازه ورود نور و هوای تازه را از محیط بیرون می دهند و می توانند بسته شوند و به عنوان دیواری طرح دار نیز عمل کنند.

اما آنچه ما در اینجا مایلیم به بررسی آن بپردازیم یکی از کاربردهای منحصر به فرد معماری دینامیک است که شامل طراحی نمای متحرک می شود که نمونه بی نظیر آن را می توانیم در برج های دوقلو البحر مشاهده نمایید. در طراحی نما این دو برج نور خورشید و شرایط آب و هوایی در طراحی نما در نظر گرفته شده است. در نما این برج با الهام از معماری سنتی ایرانی عربی به طراحی نمای متحرک پرداخته شده است و چترهایی از الیاف شیشه ای که در مقابل شدت نور خورشید باز و بسته می شوند برای مقابله با گرمای سخت ابوظبی به کار گرفته شده است. به هنگام طلوع خورشید صفحه ها که در سمت طلوع خورشید یعنی نیمه شرقی برج قرار دارند بسته می شوند و در راستای جهت حرکت خورشید این پرده ها که شبیه به مشربیه و کرکره های چوبی هستند باز و بسته می شوند تا نور داخل ساختمان را تنظیم و دما را در سطح مطبوع ثابت نگه دارند.

مزایای طراحی نمای متحرک

• سازگاری: با توجه به اینکه معماری متحرک با شرایط مختلف آب و هوایی، زمان روز و نیاز ساکنین تغییر می کند. نماهای متحرک می توانند به کنترل نورخورشید و یا به عبارتی با ایجاد سایه روشن به مطبوع شدن فضای داخل ساختمان کمک می نماید.
• بهره وری و صرفه جویی انرژی: از طرفی برای افزایش بهره وری انرژی نیز می توان از نماهای متحرک بهره برد. نمای متحرک با تنظیم نور داخلی ساختمان می توانند نیاز به نور مصنوعی را کاهش دهد و از طرفی تهویه هوا نیز با بهره گیری از این نمای جنبشی به راحتی امکان پذیر است و نیاز به تهویه مصنوعی را نیز کم می نماید.
• زیبایی بصری: نمای متحرک جاذبه های بصری زیادی برای بینندگان دارند و از آنجایی که اولین برخورد با سازه شما با نگاه کردن به نمای ساختمان صورت می گیرد در نتیجه زیبایی بصری ساختمان اهمیت زیادی دارد. نمای متحرک پویا است و حس حرکت و زندگی را در بیننده تداعی می نماید.
• تعامل با کاربر: همانطور که پیشتر گفته ایم در صورتی که کنترل غیرمستقیم، رسپانسیو و یا اکتشافی باشد به این معنی است که در برابر ورودیهای کاربر واکنش نشان می دهد و در مواقعی یاد می گیرد و ازان رو در تعامل با کاربر می باشد و این تعامل برای ساکنین و بازدیدکنندگان تجربه ای جذاب و منحصر به فرد ایجاد می کند.

پرسشهای متداول پیرامون طراحی نمای متحرک ساختمان

1. طراحی نمای متحرک چیست؟ نمای جنبشی به ساختمان هایی گفته می شود که بخشی از ساختمان یا کل سازه با توجه به واکنش به برخی از متغیرها مثل شرایط آب و هوایی و شدت نور و دما حرکت می کند.
2. مزایای نمای متحرک چیست؟ از جمله مزایای مربوط به طراحی نمای متحرک شامل سازگاری با شرایط مختلف آب و هوایی و محیط زیستی، افزایش بهره وری و صرفه جویی در مصرف انرژی، زیبایی نمای متحرک منحصر به فرد و تعامل با کاربر می شود.
3. کارکرد نمای متحرک به چه صورت است؟ در معماری جنبشی بین فناورهایی مثل سنسورها، حسگرها و محرک ها و اتوماسیون ادغامی ایجاد می شود که سازه ها امکان سازگاری با محرکه های محیطی و ورودی هایی که کاربران اعمال می کنند را فراهم می آورد.
4. آیا طراحی نمای متحرک جزو معماری پایدار است؟ بله، نمای جنبشی به پایدار ساختمان می افزاید چرا که قادر است نور طبیعی و هوای داخل ساختمان را به صورت بهینه تنظیم نماید و در نتیجه نیاز به نور و تهویه مصنوعی کاهش می یابد از این رو مصرف انرژی بهینه می شود.
5. چالشهای طراحی نما متحرک شامل چه مواردی می شود؟ یکی از بزرگترین چالشهای طراحی نما متحرک یا به عبارت بهتر معماری جنبشی هزینه بر بودن طراحی و اجرای نما متحرک می باشد و همچنین چالشهای دیگر شامل نگهداری و تعمیرات قطعات متحرک، استفاده از متریال بادوام و ایمنی در اجرا می گردد.