بخشی از مقاله
جهان پیرامون ما در تقابل با ورود ماشین و تولیدات صنعتی فراوان و در نتیجه آنها کاهش مقادیر ذخیره منابع انرژی، به دنبال سیستم های نوینی بوده تا بتواند علاوه بر پیشبرد فناوری جهت رفاه و آسایش بیشتر انسان به حفظ طبیعت و احیای مجدد منابع نیز بپردازد. معماری پایدار نیز به عنوان شاخه مهمی از معماری عصر حاضر، در مقابله با اثرات سو پیشرفت تکنولوژی و صنعتی شدن جوامع، راه کارهایی را جهت کاهش آسیب رسانی صنعت ساخت و ساز بر محیط زیست ارائه کرده و بناهایی نوین و همساز با طبیعت را عرضه می کند. نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن، ضرورت استفاده از سیستم های ساختمانی و مصالح نوین، به منظور افزایش سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح ساخته است. حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا، عمر مفید کم، هزینه های زیاد اجرای ساختمان ها و مشکلات زیست محیطی و آلودگی های موجود در سطح شهرهای امروزی، نیازمند یک عزم همگانی و تحولی اساسی در نوع و نحوه استفاده از مصالح و سیستم های ساختمان سازی و معماری خواهد بود. لازمه دست یافتن به چنین آرمانی، به کار گرفتن دوباره تکنولوژی در راستای تولید مصالح هوشمند و متریال های نوینی است که رفتار اکولوژیک ساختمان را در جهت مدیریت هوشمند انرژی پیش برد، و این به معنای به کارگیری مصالحی است که به بهترین شکل خود را با تغییرات محیطی تطبیق دهد. با توجه به کاهش ذخایر انرژی بهره گیری از مصالح هوشمندی که موجب کاهش مصرف انرژی در ساختمان شوند از جمله اقدامات ضروری در عرصه ی ساختمان سازی است. در این پژوهش با روش کتابخانه ای و روش تحلیلی – توصیفی به بررسی تاثیر مصالح نوین بر کاهش مصرف انرژی در راستای توسعه پایدار می پردازیم.
همانگونه که می دانیم با انقلاب صنعتی و پیشرفت های فنی – تکنولوژی در عرصه معماری، معماری بومی اقصی نقاط دنیا که با توجه به طبیعت و محیط پیرامون خود شکل می گرفت و همساز با اقلیم سر بر می افراشت به دست فراموشی سپرده شد و روز به روز بر میزان استفاده از ذخایر زیرزمینی افزوده گشت. طی دهه 70 میلادی آگاهی یافتن جوامع بشری از بحران های زیست محیطی، عکس العمل هایی را به همراه داشت که توسعه و طراحی پایدار از جمله اساسی ترین مورد های آن هاست. انسان گرایی، توجه به محیط زیست، بهره گیری از مواد قابل بازیافت و استفاده از انرژی های تجدید پذیر از اصول کلی طراحی پایدار است. مصالح ساختمانی نیز به عنوان یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده بناها باید به بهترین نحو پیرو اهداف طراحی پایدار باشند. امروزه با توسعه فنون در زمینه مصالح و روش های ساخت، بناهایی با کارآیی بالاتر، صرفه اقتصادی بهتر و همچنین سازگار با محیط زیست ساخته شده اند و پیشرفت تکنولوژی منجر به ارائه مصالح نوینی تحت عنوان "مصالح هوشمند" به جامعه معماری و مهندسی شده است. این مصالح از مواد خاصی تشکیل شده اند که محیط پیرامونشان را درک کرده و نسبت به آن واکنش نشان می دهند و خصوصیات آنها به صورت معناداری تحت تاثیر عوامل خارجی از قبیل نور، دما، رطوبت و تاثیرات مغناطیسی تغییر می یابد. و با وجود چنین ویژگی هایی می توانند منجر به بهینه سازی مصرف انرژی و رسیدن به اهداف معماری پایدار شوند.
پتانسیل بالای مصالح هوشمند در توسعه عملکرد ها و فرم ها و همچنین تطبیق هر چه بیشتر با شرایط محیطی موجب انقلابی در عرصه معماری حال حاضر شده است. به گونه ای که حتی بنا به گفته معمار آلمانی آکسل ریتر: "ساختمان های آینده قادر خواهند بود که رنگ و اندازه و شکل خود را در تبادل با محیط پیرامون تغییر دهند. معماران آینده قادر به طراحی ساختمان هایی خواهند بود که هندسه آن ها مطابق با وزن انسان هایی که درون ساختمان هستند تغییر یابند."از این رو جهت طراحی ساختمان هایی که به بهترین شکل با محیط زیست در تعامل باشند و همچنین امکان صرفه جویی هرچه بیشتر در انرژی را فراهم کنند، شناخت و پی بردن به مشخصه های مصالح هوشمند و کاربرد آنها امری اجتناب ناپذیر است.
.2 مفاهیم پایداری
در فرهنگ لغات من جمله دهخدا پایداری به معنای بادوام و ماندنی آورده شده است . معنای کنونی واژه پایداری که در این بحث نیز مد نظر می باشد عبارتست از »: آ»چه که میتواند در آینده تداوم یابد. « برهمین اساس ایده پایداری محیطی نیز عبارتست از باقی گذاردن زمین به بهترین شکل برای نسل آینده ، با این تعریف که فعالیت انسان تنها زمانی از نظر محیطی پایدار است که بتواند بدون تقلیل منابع طبیعی یا تنزل محیط طبیعی اجرا شود . پایداری محیطی با هدف حفظ محیط زیست ر عرصه کار معماران بر مواردی چون استفاده از مصالح تجدید پذیر ، حفاظت حفاظت و عرضه انرژی و بازیافت کامل آن بدون ایجاد آلودگی و ... تاکید دارد.
.3 طراحی پایدار
در تعاریف مطرح شده برای طراحی پایدار گاهی بیشتر بر ایده پایداری محیطی در ارتباط با معماری تاکید می شود از جمله اینکه: ساختمان پایدار ساختمانی است که کمترین تاثیرات ناسازگار بر محیط طبیعی را در طول عمر ساختمان و استقرار منطقه ای و جهانی دارد. اصل طراحی پایدار بر این نکته استوار است که ساختمان به عنوان جزیی کوچک از طبیعت پیرامونی و بخشی از اکوسیستم عمل کند و در چرخه حیات قرار گیرد. سخن از پایداری در معماری را می توان به تصور و طراحی ساخت و سازهای آینده تعبیر کرد آن هم نه تنها با پایداری فیزیکی ساختمان، بلکه با پایداری و حفظ سیاره و منابع انرژی آن. بدین ترتیب این گونه به نظر می رسد که پایداری را بر پایه الگویی تصور کرد که در آن مواد و منابع در دسترس، بیش از هدر دادن یا نادیده گرفتنشان، با کارایی بیشتری به کار گرفته شوند. به عبارت دیگر باید طراحی پایدار بر قابلیت ساختمان برای تلفیق عوامل محیطی و جوی، و تبدیل آنها به کیفیت های فضایی و آسایش و فرم متمرکز می گردد. با توجه به اصول مردم واری معماری پایدار توجه به کیفیت فضاهای داخلی ساختمان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. بدون تردید کیفیت مطلوب بدون توجه به طبیعت، نورگیری مناسب فضاها و تهویه مطبوع فراهم نمی آید. در ضمن اینکه از آنجا که پایداری و ماندگاری خود ساختمان به عنوان یک پدیده مدنظر است؛ لذا ساختن با کیفیت بالا، استفاده از مصالحی با قابلیت ماندگاری طولانی نیز باید در نظر گرفته شود. رسیدن به چنین شرایطی با استفاده از طراحی اصولی، مدیریت کارآمد و به کارگیری آخرین تکنولوژی ها در زمینه مواد و مصالح ساختمانی امکان پذیر است.
.4 اصول طراحی پایدار
شناخت مکان : طراحی پایدار با شناختی از مکان مطرح می شود زیرا اگر ما به مسائل ظریف مکانی حساسیت داشته باشیم میتوانیم بدون تخریب در آن ساکن شویم . شناخت مکان مانند جهت نور یک ساختمان به طراحی کمک کرده و باعث محافظت محیطی می شود و حت دسترسی ها را نیز آسانتر خواهد کرد .
ارتباط با طبیعت : در طراحی سایت که چه درون شهر و چه در محیط طبیعی تر باشد ، طراحی هماهنگ با طبیعت بازگشت به زندگی محیطی را در خود دارد و تأثیرات طراحی به ما کمک میکند که فضایی طبیعی داشته باشیم .
شناخت فرایندهای طبیعی : در طبیعت اتلافی وجود ندارد ، تولید یک ارگانیسم غذا را برای دیگری فراهم می سازد و به عبارتی سیستم های طبیعی چرخه بستهایی دارند . با کار با فرآیندهای زنده ما به نیاز گونه ها احترام گذارده و با طراحی که بتواند خود را در چرخه طبیعت قرار دهد ،طراحی را به زندگی بازگشت می دهیم .
شناخت تأثیرات محیطی : طراحی پایدار کوششی جهت داشتن شناختی از تأثیرات محیطی با ارزیابی سایت است . تأثیرات منفی محیطی میتواند با کارایی انرزی تآثیر پذیر ، تکنولوژی ساختارها و انتخاب مصالح پایدار تخفیف پیدا کند .
شناخت مردم : طراحی پایدار باید گستره وسیعی از فرهنگ ها ، نسلها ، مذاهب و عادات مردمی که آن را بکار میبرند و یا در آن ساکن می شوند را مورد توجه قرار دهد و این نیازمند حساسیت به نیازهای مردم و جامعه است .
حال این سوال مطرح میشود که پس از شناخت مکان ، طبیعت و مردم و بررسی تمام نیازها و روابط مروط به آنها چگونه میتوان به ایجاد محیطی مطلوب پرداخت که هم تأمین کننده ی نیازهای فیزیکی و معنوی آدمی بوده و هم اینکه بتواند با محیط زیست و ارگانیسم های طبیعی ارتباط بهینه داشته باشد .
طبق بررسی ها و مطالعات انجام شده در این زمینه یکی از مهم ترین راه های رسیدن به اصول طراحی پایدار بهره گیری از فناوری های نوین در صنعت ساختمانی است ، که از جمله ی آنها میتوان مصالح هوشمند ساختمانی را نام برد که در ادامه به معرفی این مواد و ویژگی های آ»ها و نحوه صحیح بکارگیری این مصالح جهت کاهش مصرف انرژی در ساختمان می پردازیم
.5 مصالح هوشمند تعریف مصالح هوشمند
مصالح هوشمند یک اصطلاح جدید برای مصالح و فرآورده هایی است که توانایی درک و پردازش رویدادهای محیطی را داشته و نسبت به آن واکنش مناسب نشان می دهند . به بیان دیگر این مصالح قابلیت تغییر پذیری داشته و قادرند شکل ، فرم
