بخشی از مقاله
چکیده
امروزه طراحی پایدار اصولاً تحت عنوان ساختمان سازی سبز شناخته شده است . طراحی پایدار پروسه ای موزون و متمرکز برای ساختن ساختمان ها با کیفیت عالیست به گونه ای که در عین خلق فضای سالم برای ساکنین تأثیرات منفی زیست محیطی را کاهش دهد.می توان گفت که امروزه نانو تکنولوژی تکنیکی موثر در جهت کاهش مصرف انرژی های فسیلی و آلودگی های زیست محیطی در معماری و شهرسازی معاصر به حساب می آید.
در واقع این تکنیک امکان استفاده از مصالحی نوین نظیر نانو بتن ، شیشه های خود تمیز شونده ، نانو کربن و... را فراهم می کند که در خصوص ذخیره انرژی و کاهش معضلات محیطی بسیار تاثیرگذار است.در این نوشتار طی یک بررسی تطبیقی به مقایسه اصول،ویژگی ها و محصولات طراحی پایدار با معماری سبز با رویکرد بهره وری از فناوری نانو خواهیم پرداخت که در نهایت حاصل این بررسی نشان دادن تاثیرگذاری چشمگیر این تکنیک در دستیابی به طراحی پایدار مطلوب و ایده ال طراحان خواهد بود.
مقدمه
نانو تکنولوژی علمی است با تاریخ تولد مشخص چهل سال پیش ریچارد فاینمن متخصص کوانتوم نظری هنگام گرفتن جایزه نوبل نظریه جدیدی مطرح کرد.وی در سخنرانی معروفی در سال 1959 با عنوان - - آن پایین فضای بسیاری هست - - به بررسی بعد رشد نایافته علم مواد پرداخت. وی در آن زمان اظهار داشت اصول فیزیک تا آنجایی که من توان فهم اش را دارم مخالفتی با ساختن اتم به اتم چیزها ندارد او فرض را بر این قرار داد که اگر دانشمندان چگونگی ساخت ترانزیستور ها و دیگر سازه ها را با مقیاس های کوچک فرا گرفته اند پس ما خواهیم توانست آن ها را کوچک و کوچکتر کنیم در واقع آنها به مرزهای حقیقیشان در مرز های نامعلوم کوانتوم نزدیک خواهند بود.به طوریکه یک اتم را در کنار اتم دیگر به گونه ای قرار دهیم که بتوانیم کوچکترین محصول ممکن را ایجاد کنیم.
نانو لوله های کربنی که به ضخامت یک اتم و به شکل استوانه ای توخالی ساخته شده است در سال 1991 توسط سامیو لیجیما - sumiolijma - - از شرکت - NEC ژاپن کشف شد.خواص ویژه و منحصر به فرد آ از جمله قدرت بالا و استحکام کششی خوب از یک سو و طبیعت کربنی بودن نانو لوله ها از سوی دیگر باعث شده که در دهه های گذشته شاهد تحقیقات مهمی در مورد کارایی و چگونگی استفاده از نانو لوله ها در صنعت ساخت باشیمنانو. تکنولوژی که اخیراً در صنعت ساختمان سازی با مصالح جدید وارد شده به وضوح نقش فعالی را در آنچه که ما به عنوان ساختار پایدار می نامیم بازی خواهد کرد.
نانو تکنولوژی و معماری پایدار
طراحی پایدار نوعی معماری است که از حداکثر استعداد های محیطی برای آسایش مصرف کنندگان سود می جوید و ابزار ها و راهکار های هوشمندانه ای را در این راستا به کار می گیرد.در معماری پایدار ساختمان باید تعامل مناسبی با سایت داشته باشد در حقیقت طراحی پایدار را باید مشارکتی سودمند و مولد با طبیعت و زمین دانست چیزی که شاید بتوان نام آن را طراحی ساختمان هوشمند نهاد.در حقیقت پایداری به مثابه هوشمندی!
یک ساختمان هوشمند ساختمانی ست که خود فکر میکند و با سنجیدن نیازهایش، در جهت رفع آن گام برمیدارد؛ همچنین ضمن بررسی و درک وضعیت خود و برآورد میزان سالم بودن، در صورت نیاز، تعمیرات لازم را بهعمل میآورد. نانوساختارها تلاش بی وقفه طراحان و معماران برای رسیدن به فرمهای جدید، سازگار با محیط و عملکردگرا را به نتیجه میرسانند. این یک رؤیای علمی- تخیلی نیست، زیرا علم نانو خیلی سریعتر از یک واقعیت رخ خواهد داد... اما چه سرعتی صنعت ساختمان سازی نانو تکنولوژی را در بر خواهد گرفت؟نه خیلی سریع ،حداقل اکنون نه.صنعت ساختمان سازی نسبت به سایر علوم کمتر در معرض تهاجم است
طبق مقاله ای با نام نانو تکنولوژی و جهان در حال گسترش3 که در سال 2005 به چاپ رسید صنعت ساختمان سازی در رده ی هشتم صنایعی است که از نانو تکنولوژی استفاده می کند.در حال حاضر این رشد کند دلایل خاص خود را دارد اما عمده ترین آنها در جوامع به شرح زیر است:
· استفاده از نانو تکنولوژی ثابت نشده نه فقط به علت ریسک آن بلکه بدلیل عدم مسئولیت پذیری و اطمینان به آن.
· طراحان و پیمانکاران بیشتر تمایل به استفاده از مصالحی را دارند که با آن آشناترند زیرا تسلط کافی به تولیدات قدیمی دارند.
· تکنولوژی های جدید از تکنولوژی های قدیمی به ظاهر گران ترند.
. طراحی ساختمان پایدار با رویکرد بهره وری از فناوری نانو تکنولوژی
تعریف نانو تکنولوژی و کاربرد آن
نانوتکنولوژی مجموعهای است از فناوریهایی که به صورت انفرادی یا باهم در جهت بکارگیری و یا درک بهتر علوم مورد استفاده قرار میگیرند. ماهیت فرارشتهای علوم و فناوری نانو به عنوان توانمندی تولید مواد، ابزارها و سیستمهای جدید با دقت اتم و مولکول، موجب کاربردهای بسیار زیادی در عرصههای مختلف علمی و صنعتی شده است. نانو تکنولوژی به معنای فناوری در سطح اتم است و با میان کنش فیزیکی در سطح مولکولی ارتباط دارد .
نانو از کلمه ای یونانی - به معنای چیزی کوچکتر از اندازه معمولی - گرفته شده است و واژه » نانو تکنولوژی« به معنای استفاده از چیزهای در گستره ای بین یک الی 100 نانومتر است. این فناوری هم مانند بسیاری از تعاریف تکنیکی پرسش های بسیاری ایجاد کرده است که برای بسیاری از آن ها هنوز پاسخ واضح و روشنی وجود ندارد
تکنولوژی در قرن گذشته در هرچه ریزتر کردن دانههای بزرگتر پیشرفت چشمگیری داشت، اما تکنولوژی نو در قرن حاضر مسیر عکس را طی میکند یعنی مواد فوق ریز را باید ترکیب کرد تا دانههای بزرگتر و کارآمد بوجود آورد؛ درست همان روشی که در طبیعت برای تولید کردن حاکم است. مجموعههای طبیعی ، ترکیبی از دانههای فوق ریز قابل تشخیص با خواص مشابه و یا متفاوت با اندازههایی در حدود نانو است. هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی با عملکرد بالا می باشد، که آنها را می توان به عنوان موادی چند منظوره به شمار آورد، خاصیتی که پدیده ها در عصر حاضر ناچار به تمایل به آن برای بقا میباشند.
در بیانی کوتاه نانوتکنولوژی یک فرایند تولید مولکولی است. همانطور که در طبیعت، فرآیند تولید مجموعهها مولکول به مولکول است، ما هم باید برای تولید محصولات جدید، با این اعتقاد که هرچه در طبیعت تولید شده قابل تولید در آزمایشگاه نیز هست، نظیر طبیعت راهی پیدا کنیم؛ چرا که طبیعت پیش از معماری و به مثابه الگویی ازلی نماد پایداری است و تمام تلاش جامعه آکادمیک و حرفهای معماری سوق به آن سمت است.
بسیاری از نانو تکنولوژی های به کار رفته شامل کار با نانو لوله های پیچیده مولکول کربن است که فولرین »یک مولکول کربنی خالص با »حداقل 60 اتم کربن « خوانده می شود.فولرین می تواند کشیده شود و یا تغیر شکل دهد بدون اینکه بشکند به تناسب آن ها حجم و جرم بسیار بسیار کمی دارند. به عبارت دیگر در مقایسه با وزن کمی که دارند بی اندازه قوی هستند.در یک مقایسه تطبیقی می توان گفت وزن یک ساختار نانو لوله ضمن اینکه 10 بار سبک تر از ساختار فولاد است 100 برابر قوی تر از آن نیز می باشد.
شکل -1 نانو لوله های کربن می توانند 10 برابر سبک تر و 100 برابر قوی تر باشند
