شیشه هوشمند در معماری: از ابتکار تا انقلاب

شاید ندانید؛ اما چیزی در حدود یک سوم انرژی ساختمان­ها توسط پنجره‌ها از دست می‌رود. این از منظر پایداری در معماری یک فاجعه است و به همین علت، امروزه برای کاهش میزان مصرف انرژی در ساختمان‌ها توجه طراحان و دست­اندر­کاران ساخت و ساز به پنجره‌ها معطوف شده ‌است.

تا کنون در راستای دستیابی به روش‌های ذخیره انرژی، مطالعات گسترده­ای صورت گرفته است. اهمیت ذخیره انرژی، نیازی است که برای برآورده­سازی آن از انواع جدید پنجره‌ها در معماری استفاده می­شود. این فناوری نوین، کاملا کاربردی است و اتفاقا موارد استفاده فراوانی دارد. به عنوان نمونه­ای، شیشه‌ای را در نظر بگیرید که می­توان وضعیتش را از شفاف به کدر و برعکس، تنها با زدن یک کلیک تغییر دارد. فوق­ العاده نیست؟ در این مطلب، با این متریال نوین بیش­تر آشنا خواهید شد. همراه پویانو باشید.

شیشه هوشمند چیست؟

شیشه هوشمند به گونه‌ای از شیشه گفته می­شود که میزان جذب نور در آن با بهره­گیری از تکنولوژی روز قابل کنترل و تغییر به شکل دلخواه است. از انواع این شیشه­ها می­توان به شیشه‌های آفتابگیر اشاره کرد.

از این شیشه به عنوان پنجره خانه در مواقعی که حفظ حریم خصوصی مد نظر است، پوشش بدنه فروشگاه‌ها در شب و نیز در جداره حمام و سرویس بهداشتی بهره گرفت. هر چند به­کارگیری این نوع شیشه هنوز آن­قدرها رایج نشده‌، ولی هم­اکنون که شما در حال خواندن این مطلب هستید، ساختمان­های زیادی از مزایای آن استفاده می­کنند. شیشه­های هوشمند، از نمونه الکتروکرومیک گرفته تا انواعی که ذرات معلق دارند، همه از ابتکارات صنعت ساختمانند و با این هدف به وجود آمده­اند تا به صورت هوشمندانه، به ما در کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی یاری برسانند.

شیشه الکتروکروماتیک، یک انتخاب ایده­آل

شیشه‌های الکتروکروماتیک، نوعی از شیشه‌ هوشمند محسوب شده که در ساختارشان از الکتروکروماتیک‌ها استفاده شده است. اما الکتروکروماتیک به چه چیزی گفته می­شود؟

الکتروکروماتیک‌ها موادی­اند که جریان الکتریکی روی رنگ آن­ها تاثیر گذاشته و آن را تغییر می‌دهد. در واقع، جریان الکتریسته در این مواد سبب تغییرات خصوصیات آن­ها شده و سبب می­شود  امکان جذب یا انعکاس نور را داشته باشند. این صنعت الکترونیک، امروزه جهت تولید این شیشه‌ها به کار می­رود.

با تابش نور خورشید به شیشه­ ها، جریان الکتریکی ایجاد شده و این جریان، یون­ها را از لایه ذخیره به سوی لایه هدایت انتقال می­دهد. به این شکل، شیشه حالت شفاف به خود می­گیرد. وقتی الکتریسیته قطع شود، همین فرایند به شکل وارونه صورت می­گیرد و شیشه به صورت مات در می­آید.

شیشه‌های آفتابگیر

وقتی از شیشه آفتابگیر حرف می­زنیم، منظورمان شیشه­ای است که امکان جلوگیری از جذب گرمای نامطلوب نور خورشید را دارد. درصد زیادی از شیشه مورد استفاده در ساختمان، واقع در جبهه بیرونی آن است و به این شکل، نور و حرارت ورودی به بنا تحت کنترل قرار می­گیرد. این شیشه­ها نقش مهمی در دستیابی به آرمان­های معماری پایدار ایفا می­کنند.

پژوهش­های صورت گرفته در زمینه بهبود کیفیت و کاربرد شیشه­ها با استفاده از فناوری ناو شامل چهار رویکرد است:

• به­کار­گیری پوششی به شکل فیلم نازک: این پوشش­ها به طیف خاصی از امواج دریافتی توسط خورشید حساس بوده و به شیشه این قابلیت را می­دهند تا از ورود بسامد­های نامطلوب فروسرخ به داخل بنا جلوگیری کنند.
• فناوری ترموکرومیک: به کمک این فناوری، شیشه در مقابل گرما از خود واکنش نشان می­دهد و به این شکل، نوعی ساز و کار عایق­بندی حرارتی شکل می­گیرد که مانع کسب نور کافی نمی­شود.
• فناوری فوتوکرومیک: در این فناوری، شیشه با افزایش جذب خود در برابر نوسانات نور دریافتی واکنش نشان می­دهد.
• فناوری الکتروکرومیک یا پوشش برق­فام: عملکرد این روش، واکنش نشان دادن شیشه نسبت به تغییر ولتاژ ایجاد شده از طریف یک لایه تری­اکسید تنگستن یا اکسید نیکل است. بدین صورت، با لمس یک دکمه، میزان تیرگی شیشه تنظیم می­شود.

فناوری در راستای تولید شیشه­های هوشمند به ما کمک می­کند تنها با فشار دادن یک دکمه یا حتی به صورت اتوماتیک، شاهد تغییر وضعیت میزان نور ورودی به فضا و حریم خصوصی خود باشیم و این یک قدم دیگر به سمت آسودگی بیش­تر با اتکا به روش­های مبتکرانه معماری است؛ مگر نه؟

امیدواریم از خواندن این مطلب و همراهی با پویانو لذت برده باشید.