کاهش مصرف انرژی با استفاده از روشها و فناوریهای جدید با هدف سازگاری با محیط زیست مانند ساختمانهایی با انرژی صفر از نگرانیهای معماران است و از آنجا که تقریبا نیمی از انرژی مصرفی در ساختمان از طریق پنجرهها به هدر میرود، استفاده از شیشه هوشمند راهکاری موثر در این زمینه محسوب میشود.
شیشههای هوشمند و متحرک سازگار با محیط اطراف میتوانند نقش مهمی در بهینهسازی مصرف انرژی داشته باشند. البته لازم است بدانیم که هزینه نصب این شیشهها بسیار بالاست و نصب آنها برای همه امکانپذیر نیست اما عملکردشان در ساختمان بسیار زیاد است.
صنعت ساختمان، یکی از پرمصرفترین حوزهها در مصرف انرژی در جهان است و ۳۰ تا ۴۰ درصد مصرف انرژی جهان به سرمایش، گرمایش و روشنایی ساختمان مربوط میشود؛ در ایران این میزان مصرفی حدود ۴۰ درصد است.
محققان برای دستیابی به راهکاری در کاهش مصرف انرژی و بهبود کیفیت فضای ساختمان، تحقیقات را بر پوشش داخلی ساختمان قرار دادهاند و روشهای بسیاری ازجمله سبز کردن ساختمان و توسعه روشهای هوشمند برای کاهش مصرف انرژی در نمای ساختمان را به کار گرفتهاند.
راهکار دیگر آنان، رابطه دو طرفه با محیط بیرون با استفاده از توسعه فناوریهای مربوط به منافذ ساختمان ازجمله شیشههاست که شیشه هوشمند نامیده میشود و میتواند با شرایط محیطی سازگار شود. محققان همچنین تاثیر پوشش ساختمان بر مصرف انرژی را نیز نادیده نگرفتند زیرا هزینه گرمایش و سرمایش در جهان بسیار بالاست.
با توجه به اینکه طرفداران بهرهوری انرژی، صرفهجویی در انرژی را بهعنوان موضوع مهم در بررسی طراحی پوشش ساختمان میدانند هدف اصلی پوشش ساختمان، محافظت از ساکنان و ایجاد محلی برای زندگی آنان است. لازم است بدانیم که پوشش ساختمان، عملکردهای بسیاری ازجمله حفاظت از حریم خصوصی، جلوگیری از آتشسوزی، راحتی و سرپناهی در برابر آبوهوای مختلف و البته مزایای بسیاری در زمینه زیبایی و تهویه و دید به بیرون نیز ارائه میدهد. بسیاری از این موارد را میتوان با هزینه اندک در یک ساختمان اجرا کرد به همین دلیل ساختمانهای پیشرفته با انرژی حدود صفر در بسیاری از نقاط جهان در حال طراحی هستند.
با توجه به اینکه تمام منافذ ساختمان، در نشت هوا تاثیر دارند اما پنجرهها، نقش ویژهای در این مورد ایفا میکنند و در اینجاست که کارایی پنجرههای هوشمند مشخص میشود. البته نشت هوا از پنجرههای قدیمی را نیز میتوان با درزگیر، واشر و پنلهای پنجرههای اضافی کاهش داد. پنجرهها در بیشتر مواقع نور را به داخل هدایت میکنند اما باید بتوانند در تابستان نیز گرما را به حداقل و در زمستان به حداکثر برسانند.
شیشه هوشمند
در ساختمانی با حدود پنج تا ۱۰ درصد شیشه حدود ۵۰ تا ۶۰ درصد از انرژی به هدر میرود. با افزایش میزان پنجرهها میزان حرارت وارد شده به ساختمان در تابستان بیشتر خواهد شد و آسایش افراد کاهش مییابد.
شیشههای امروزی علاوه بر تامین روشنایی، موارد دیگری همچون کنترل خورشیدی، آسایش و راحتی از نظر دما برای تابستان و زمستان و محافظت از اشعههای مضر تابستان را در بر میگیرد. انواع پنجرههای ساخته شده از این شیشهها شامل پنجرههای کم انرژی، پنجرههای کم انرژی حاوی آرگون، پنجرههای منعکسکننده گرما و پنجرههای هوشمند است.
در سالهای اخیر عملکرد پنجرهها با مواردی ازجمله شیشههای چندلایه و استفاده از چندین پوشش که موجب صرفهجویی در مصرف انرژی پنجرهها میشود، بهبود یافته است. پنجرههای پیشرفته مانند پنجره پویا با توجه به توانایی برای نیازهای کاربر در حال توسعه هستند. این پنجرهها هوشمند نامیده شدند و انواع مختلفی دارند.
انواع شیشه هوشمند
انواع شیشه هوشمند شامل شیشه ترموکرومیک و الکتروکرومیک است.
پنجره ترموکرومیک
پنجرهای است که به وسیله غشاهای ترموکرومیک درون شیشهها، انرژی مورد نیاز برای غلبه بر گرمای بدست آمده از خورشید را کاهش میدهد. زمانی که هوا سرد است غشاهای ترموکرومیک میتوانند ۹۰ درصد اشعه خورشید را از خود عبور دهند، بنابراین تاثیری بر مصرف انرژی ندارند. مزایای این نوع پنجرهها شامل صرفهجویی در انرژی، ارزانترین نوع شیشه تغییرپذیر پس از شیشه فوتوکرومیک، بدون مصرف انرژی الکتریکی و بدون مصرف فرمان استفاده است، همچنین از عبور اشعه مضر خورشید جلوگیری میکند و دوستدار محیطزیست نیز است.
پنجره الکتروکرومیک
این نوع پنجرهها از دو قطعه شیشه با چندین لایه فشرده در میان آن تشکیل شده است. با توجه به ولتاژ الکتریکی پایین، پوشش میکروسکوپی روی سطح شیشه شارژ و موجب تغییر رنگ شیشه از روشن به تیره میشود. برای ساختن پنجره الکتروکرومیکی از یک مجموعه باریک چند لایه، لابهلای قطعات شیشههای معمولی استفاده شده است. مزایای این نوع پنجرهها شامل صرفهجویی در مصرف انرژی، کار با ولتاژ یک تا سه ولت و درجات متنوع انتقال نور از تیره به روشن است.
نتیجهگیری
امروزه پیدا کردن راهحل برای بهینهسازی مصرف انرژی ساختمان برای رسیدن به اهداف ساختمانهای نزدیک به انرژی صفر یک ضرورت است. بر اساس نتایج مقاله منتشرشده در پایگاه مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی، ساختمانهای مسکونی با انرژی صفر باید در سراسر جهان معمول شوند و برای دستیابی به این هدف، توسعه محصول و بازار برای افزایش دسترسی به مصالح ساختمانی پیشرفته مقرونبهصرفه مورد نیاز است.
انتهای پیام
