شیشه های هوشمند به عنوان مصالح نوین
و
عایق در صنعت ساختمان
فهرست
چکیده
مقدمه
کاربرد شیشه های جدید در معماری و تولید انرژی
پارامترهای اساسی جهت دسته بندی پنجره ها از نظر کارائی انرژی
شیشه ، کاهنده مصرف انرژی در ساختمان
انواع تکنولوژی شیشه های هوشمند
کارائی پوششهای مدرن در بهسازی شیشه و مصرف انرژی
شیشه هوشمند الکتروکرومیک
وجه تمایز شیشه های هوشمند الکتروکرومیک جدید وشیشه های هوشمند قدیم
مزایای استفاده از شیشه هوشمند الکتروکرومیک
آینده ای روشن با پنجره های هوشمند الکتروکرومیک
شیشه های هوشمند برای افزایش بازده انرژی
نتیجه گیری
مراجع
چکیده
امروزه مشغله فکری بسیاری از طراحان و مهندسین ساختمان و مدیران منابع انرژی، افزایش مصرف وخطر اتمام سریع منابع فسیلی، می باشد. در همین راستا می توان گفت که انرژی از موارد ضروری برای توسعه اقتصادی، اجتماعی و ارتقای کیفیت زندگی بشر است که این امر در صنعت ساختمان با انتخاب مصالح ساختمانی مناسب، به عنوان مصالح عایق برای استفاده هر چه بیشتر از طبیعت بادوام وهماهنگی با محیط زیست و مصرف بهینه انرژی و استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر مثل خورشید علاوه بر عدم تبادل گرمایی و عایق نمودن ساختمان ها باعث استفاده از نیروی برق و روشنایی روزانه می گردد. به همین منظوربرای عملی ساختن این موضوع باید سطح وسیعی از ساختمان ها را با شیشه های هوشمند پوشاند. با بکارگیری این شیشه ها، در ساختمان ها به عنوان یک جسم عایق، که نقش اصلی را درجهت حفظ گرما یا سرمای مناسب و ذخیره سازی معقول انرژی و تبدیل ان به انرژی الکتریکی موجب راه اندازی سیستم های روشنایی وهمچنین تهویه مطبوع هوا با تامین میزان نور دلخواه می شوند، می توانیم به عنوان مصالح نوین درجهت حل مشکل بحران انرژی و سبک سازی بهره ببریم. بنابراین در این مقاله سعی شده تا با بررسی وذکر مزایای این تکنولوژی مدرن، یکی ازمصالح نوین ساختمانی را معرفی کنیم.
مقدمه
روشهای نادرست ساخت وساز درجامعه باعث بیمار شدن محیط زیست اطرافمان شده است ویک سیستم زیستی ناسالم ایجاد کرده است. برای ایجاد ساخت وساز درست وحفظ محیط زیست، مصالح بکار رفته درساختمان ها نقش به سزایی دارد. انتخاب مصالح ساختمانی پایدار و مناسب، باعث کاهش مصرف انرژی می شودوسلامتی بیشتر محیط زیست را تامین می کند.[ 1] زیرا این مصالح باعث کاهش مصرف سوخت در جهت
گرمایش و سرمایش ساختمان ها می شود، که این امر باعث کاهش نشر آلاینده های هوا وگازهای گلخانه ای می شود. همچنین استفاده از منابع طبیعی کاهش می یابدوجامعه به سوی معیار های پایداری نزدیک می شود.
بنابراین همراه با توسعه و پیشرفت روز افزون دانش و فناوری در عرصه های مختلف زندگی بشر، امروزه فناوری های مدرن تولید شیشه، تاثیرات شگرفی بر توسعه ساختمان سازی در سراسر جهان داشته اند. فناوری این نوع شیشه ها وبه دنبال آن کاربرد پنجره های هوشمند در چند سال اخیر توسعه خیره کننده ای داشته است.
ساختمان هایی را تصور کنید که پنجره های آن مجهز به شیشه هایی است که با توجه به شدت تابش نورخورشید تیره وروشن می شوند.
فناوری پنجره هوشمند میتواند در روزهای گرم تابستان که نور آفتاب به داخل ساختمانها وارد میشود و نیاز به استفاده از دستگاههای خنک کننده و تهویه کننده هوا را افزایش میدهد به صورت هوشمند تاریک شود و از انعکاس نور جلوگیری کند و در عوض در فصول سرد سال دوباره به حالت اول بازگردد و شفاف شود.
این فناوری، تاثیر خیره کننده ای بر مدیریت مصرف انرژی، درجهت کاهش مصرف سوخت های فسیلی درساختمان دارد. بدین ترتیب بایستی درانتخاب مصالحی که دریک ساختمان مورد استفاده قرار میگیرند، توجه و دقت فراوانی نشان داد تا بتوان به نتایجی مقبول درعرصه معماری، ازجنبه های مختلف زیبا شناختی وکاربردی، دست یافت.
[ 2, 3]
کاربرد شیشه های جدید در معماری و تولید انرژی
نور سر چشمه ی وجود همه ی هستی است. با روشن کردن سطح اجسام، نور به آنها پیرامون و یک محیط مرئی را اهدا می کند. و جمع شدن سایه در پشت آنها به اجسام عمق می دهد. اجسام تنها در مرزهای روشنایی و تاریکی است که معنی پیدا می کنند، و شکل خود را به دست آورده و نشان می دهند، روابط داخلیشان کشف می شود، و مانند حلقه های زنجیر تا بی کران به هم متصل می شوند. نور به اجسام، استقلال و خود مختاری می بخشد. و هم زمان، وابستگی های آنها را محدود می کند. ما حتی می توانیم این طور بیان کنیم که نور به هر شیء در محیط اطراف خود آنقدر ترفیع می دهد که آن شیء کاملا مشخص شده و با سایر اشیاء فرق می کند.
این نور که به وسیله ی بازشوها به داخل فضاهای ساخته شده کشیده می شود، این امکان را برای انسان ایجاد می کند که وجودش را در ارتباط با محیط اطراف خود درک کند وآنرا بفهمد.
بنابراین از طریق شیشه می توان نور طبیعی را به فضای داخلی، طوری هدایت کرد که به آن فضا عمق بخشیده و آن را تعریف کند و فضاهایی بسیار مهیج و تحریک کننده به وجود آورد. علاوه بر تامین نور داخل، ارتباط بصری با خارج ساختمان را امکانپذیر میسازد. اما با توجه به خاصیت عایقکاری کمی که دارد، همواره در فصل سرد و گرم سال مشکل ساز است، وعامل اصلی افت حرارتی و برودتی در فصول سرد و گرم سال می شود. اما امروزه با پیشرفت تولید شیشه های هوشمند، تا حد زیادی این کاستیها از بین رفته و تامین نور مرئی، که از خواص اصلی شیشه میباشد، حفظ میماند.[ 4]
پارامترهای اساسی جهت دسته بندی پنجره ها از نظر کارائی انرژی
(Air Leakage) 1-نرخ نشت هوا
(Visible Ttansmittance) 2-ضریب عبور نور
ضریب عبور نور به خصوصیات اپتیکی لایه شیشه مورد استفاده در پنجره بستگی دارد و ضریب عبور نور بیشتر در پنجره بیانگر عبور نور مرئی در طول روز می باشد. پنجره های با عبور نور بیشتر به منظور دید بهتر و حداکثر استفاده از روشنایی در طول روز مناسبتر می باشد.
(Coefficient Solar Heat Gain) 3-ضریب گرمای ورودی تابش خورشید
(U-Factor) 4-ضریب انتقال حرارتی کلی
شیشه ، کاهنده مصرف انرژی در ساختمان
ساختمان ها سرپناهی مناسب جهت حفظ آدمی در برابر شرایط نامساعد محیطی به منظورتامین آسایش و راحتی هستند، لیکن حصول بخشی از این امر به استفاده درست از منابع انرژی بازمی گردد .استفاده مدبرانه از فنا وری های نوین ساخت وساز می تواند ضمن تحقق موارد یاد شده، به میزان قابل توجهی از مصرف بی رویه انرژی جلوگیری کند.امروزه به منظور حداکثر استفاده از نور خورشید و اجرای برخی ایده های معمارانه، سطح وسیعی از ساختمان را با شیشه می پوشانند، لذا پنجره ها نقش اصلی رادر کنترل نور ورودی به داخل ساختمان و میزان انرژی مورد نیاز ایفا می کنند. ضرورت کنترل انرژی هنگامی مشهودتر می شود که سطح وسیعی از ساختمان با شیشه پوشیده شود که اغلب در این شرایط، امکان حفظ گرمای محیطی مناسب و ذخیره سازی معقول انرژی به
طورهمزمانپ با مشکلاتی همراه می شود .با پیشرفت تکنولوژی در عصر حاضر، تلاش محققان بر تولید شیشه هایی با خاصیت پخش نور بسیار کم، جهت استفاده در ساختمان هایی باکاربری تجاری متمرکز شده است، به طوری که می توان با فراهم سازی امکان ورود انرژی خورشید به داخل ساختمان و ممانعت از فرار گرمای داخل ساختمان با
(ممانعت از خروج اشعه فرابنفش)، مصرف انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش داد .
چنین شیشه هایی قابلیت ایفای نقش همزمان عایق حرارتی و کنترل نور خورشید را دارند.شیشه هایی با درجه شفافیت بسیار بالا، قابلیت ممتازی در ورود نور به داخل بنا داشته و محافظ خوبی دربرابر شرایط جوی به شمار می روند، ولی عایق حرارتی
خوبیا مانعی موثر در برابرانرژی خورشید نیستند .
تکنولوژی ساخت شیشه به مرحله ای از کمال رسیده که طراحی وتولید انواع شیشه را با لحاظ کردن توامان خواص پخشی، انعکاسی، جذبی و شفافیت جهت دستیابی به شرایط ایده آل و پاسخگویی به خواسته های مختلفی همچون کنترل نور روز ودرجه حرارت مناسب ،امکانپذیر کرده است .
نور و روشنایی احساس خوبی را در انسان ایجاد می کند و باعث جلوه گر شدن افکار عالی در زندگی انسان می شود .در آسمانخراشهای امروزی چنین تفکراتی حادث نمی شوند .
آسمان خراش ها با وجود نزدیکی به خورشید، زندگی بشر را به تاریکترین حد ممکن رسانده اند، امروزه شیشه هایی که با تکنولوژی پیشر فته تولید می شوند علاوه بر تامین روشنایی روز دارای کیفیات دیگری همچون کنترل خورشیدی، آسایش و راحتی از نظر دما(محافظت از گرمای تابستان و سرمای زمستان) بامشخصه هایی همچون قابلیت بازیافت، دوام پذیری، عدم نیاز به پاکیزه نمایی، محافظت ازرنگ پریدگی تدریجی اشیای داخل بنا در مقابل نور خورشید و …هستند. توسط شیشه های تولیدی با تکنولوژی مدرن، عبور نور با شیشه تخت، از 88 درصد به 94 درصد افزایش یافته، در باشگاه های ورزشی وضوح دید و عدم اعوجاج و انعکاس از سال 1997 عملا حذف شده، انعکاس شیشه در حالت معمول از 8درصد به یک درصد کاهشیافته و وضوح دید برمحیط آنسوی پنجره افزایشیافته است.[ 5]
انواع تکنولوژی شیشه های هوشمند
تیره شده , هوشمند محسوب نمی شوند و کنترل آن در دست UV 1-شیشه های فتوکرومیک: با برخورد
نورما نمی باشد.
2- شیشه های ترموکرومیک: شیشه هائی که رنگشان با گرما تغییر می کند و برای محدوده دمائی خاص
تنظیم می گردد.
3- شیشه های گس کرومیک: شیشه های چند جداره ( حداقل دو جداره ) که پوششهای معینی بر روی آنها
اندوده شده و بین لایه ها از گازهای مختلف استفاده شده است.
استفاده می شوند و حاوی موادuser4- شیشه های ترموکرومیک: بدون جریان الکتریکی و بدون فرمان
پلیمری خاص می باشد که در دمای پائین به هم ادغام شده و در دمای بالا منبسط و پراکنده می شوند که این خود باعث پراکندگی بیشتر نور می گردد.
5- شیشه های لیکوئیدی: با کنترل عبور نور از میان لایه های مختلف آن و ضریب شکست نور متفاوت در لایه ها، باعث اختلال مثبت در عبور نورخورشید می شوند.
:مکانیزم عملکرد آن بدین صورت می باشد.که نیازمند کنترل دستی با استفاده تجهیزاتSPD6-شیشه هستند که محصولات سمی مختلفی در آنها استفاده میشده و به سرعت دچار SPD گران قیمت، مانند صفحات زوال میشدند.
7- شیشه های هوشمند الکتروکرومیک: شیشه هایی که با جریان الکتریکی رنگشان تغییر می نماید . فقط وضعیت
دارند و حالت وسطی برای آنها باقی نمی ماند . اما در مورد این شیشه ها حالت دلخواه OFF یا ON میانی وجود دارد که از مزایای آن می توان به:
7-1- حافظه دار بودن آنها, مثلاً وقتی شیشه را به رنگ آبی در آوریم و ناگهان برق قطع شود, حدود 2 روز طول می کشد تا رنگ آن تغییر کند .
7-2- ولتاژهای مصرفی مورد نیاز آن پایین می باشد . اینها شیشه های چند لایه ای هستند که هر لایه نقش ویژه ای ایفا می کنند.[ 6]
کارائی پوششهای مدرن در بهسازی شیشه و مصرف انرژی
پوششهای مدرن بطور متوسط از پنج لایه تشکیل شده اند و بستر کلی آنها پلیمری میباشد .این فن آوری درحقیقت برپایه عملکرد انتخابی درمورد کل گستره طیف الکترومغناطیسی و نور خورشید استوار است که اشعه های حرارتی را مهار میکند و نور مرئی را بصورت کنترل شده عبور میدهد .لایه های مختلف با مکانیسم های
مخصوصبه خود خواصزیر را به شیشه میدهند:
-دفع حرارت نور خورشید تا یک درصد.
-جلوگیری از اشعه فرابنفشتا % 99 بواسطه لایه حاوی گونه های
شیمیایی
-افزایشدفع ضربه در شیشه و جلوگیری از پخشقطعات شکسته
بواسطه لایه پلیمری تقویت شده و مکانیسم های ویژه چسبیدن.
-و غیره.
خاصیت دفع حرارت قادر است ورود گرما به ساختمان را در شیشه های دوجداره و یک جداره بطور متوسط تا 60%کاهش دهد. همچنین این پوششها دارای انواع کم گسیل نیزمیباشند که اتلاف حرارت در زمستان را تا % 29کاهش میدهد .این دو معیار بطور
مستقیم انرژی سرمایش و گرمایش در ساختمان را کاهش میدهند. در مورد پوششها معمولا 19 مشخصه اندازه گیری میشود که تمام خواص حرارتی و نوری را شامل میگردند، و خواص فیزیکی ومکانیکی را میتوان به این ویژگیها افزود.
اهم مشخصات بدین شرح میباشد:
-درصد دفع حرارت خورشید.
-درصد عبور، انعکاس و جذب کل تابش خورشید
-درصد کاهش ورود حرارت نسبت به شیشه عادی
-درصد کاهش اتلاف حرارت نسبت به شیشه عادی
-انواع ضرایب انتقال حرارت
انتخاب پوشش مناسب در هر ساختمان تابع پارامترهای متعددی است از جمله: نوع، رنگ، ضخامت و مساحت شیشه، جنس چارچوب پنجره، اقلیم منطقه، وضعیت ساختمان نسبت به تابش خورشید، نوع سایه ها و… برآیند این عوامل در جداول دقیق، جواز نصب پوشش در هر مورد را تعیین می نماید .همچنین نهایتا بااستفاده از نرم افزارهای مناسب پیشبینی میزان صرفه جوئی در انرژی ساختمان و هزینه ها میسر میباشد .علاوه بر بهینه سازی مصرف انرژی درساختمان مزایای دیگری نیز برقرار می باشند، به عنوان مثال جلوگیری از ورود اشعه فرابنفش تا میزان % 99 باعث میشود، مضرات این تشعشع از جمله رنگ رفتگی لوازم داخل ساختمان، تخریب تدریجی مواد پلاستیکی و پارچه ای و ایجاد حساسیت و امراض و سرطانهای پوستی رفع گردد و عمر مفید تجهیزات ساختمان افزایش یابد .همچنین مکانیسم پیوند این پوششها به شیشه به گونه ایست که درصورت شکسته شدن شیشه فرو نمی ریزد و امنیت ساکنان ساختمان را تامین می نماید.[ 7]
شیشه هوشمند الکتروکرومیک
پنجره های هوشمند در چند سال اخیر توسعه خیره کننده ای داشته است. اما هزینه زیادی که برای ساخت هر یک از این شیشه ها صرف می شود مشکل قابل توجهی است. بنابراین به تازگی گروهی از محققان ایده جالب والبته ارزانتری برای ساخت نسل جدیدی از این پنجره ها به نام پنجره های هوشمند الکتروکرومیک ارائه کرده اند. شیشه های هوشمندالکتروکرومیک علاوه بر کنترل نور می توانند دما را نیز کنترل کنند. مثلا در هوای بسیار گرم محیطی میزان شفافیت این شیشه ها به صورت اتوماتیک کم شده و موجب می شود که مقدار کمی نور به داخل محیط در بسته وارد شود و مانع از گرم شدن بیش از حد هوا در داخل اتاق می شوند. استفاده از این شیشه ها می تواند میزان نور و حرارت وارده به اتاق را تعدیل کند وهزینه های مربوط به سیستم تهویه هوا در منازل به
شدت کاهش می یابد. اما در زمستانها نیز روی دیگر این فناوری بکار می آید. زمانی که تابش نور خورشید بواسطه زاویه ای که این ستاره همیشه فروزان با زمین پیدا می کند از شدت کمتری برخوردار می شود. شیشه ها در فصول سرد سال همچون زمستان ضمن عبور دادن نور از خود وراه یافتن حرارت نسبی پرتوهای ضعیف خورشیدی به داخل فضاهای بسته، نقش چشمگیری در کاهش مصرف انرژی در سیستم های سرمایشی وگرمایشی ایفا می کند.[ 8]
وجه تمایز شیشه های هوشمند الکتروکرومیک جدید وشیشه های هوشمند قدیم
مهمترین وجه تمایز میان فرآوردههای جدید و نمونههای قدیمی تر، در این است که در فرآوردههای جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است و مانند نمونههای قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی یعنی تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند، نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر به
وضعیت قبلی باز میگردد.
محققان این راه حل را در حالی ارائه کردند که پنجره های فعلی که در برابر تغییر شدت تابش نور خورشید تیره وروشن می شوند، نه تنها با هزینه سرسام آوری به تولید می رسند، بلکه در طولانی مدت بازده مناسبی ندارند و بخوبی نیز کار نمی کنند. گذشته از آن در فرایند ساخت این نوع پنجره ها از مواد سمی استفاده می شود که می تواند خطرات قابل توجهی برای طبیعت و حتی انسان به همراه داشته باشند.
حالا این محققان با استفاده ازاین روش جدید به شیشه هایی دست یافتند که در برابر شدت تابش نور خورشید ازخود واکنش نشان می دهند وتیره وروشن می شوند. اما با چند تفاوت چشمگیر نسبت به نمونه های قبلی، از جمله اینکه نه تنها با هزینه به مراتب کمتری تولید می شوند بلکه دیگر خبری از مواد سمی وخطرناک در آنها نیست.
همچنین این شیشه ها در دراز مدت عملکرد مناسبی دارند و همچون نمونه های قبلی با گذشت زمان کیفیت خود را از دست نمی دهند. یکی دیگر از مزایای اصلی شیشه هایی که به این روش تولید می شوند تغییر رنگ ظاهری آنها در مدت زمان اندک است. آزمایش های مختلفی روی این شیشه ها انجام گرفته است که همگی نشان میدهد شیشه های جدید تنها در عرض چند ثانیه و با توجه به شدت تابش نور خورشید از وضعیت تیره وکدر به حالت کاملا شفاف تغییر پیدا می کنند.
مزایای استفاده از شیشه هوشمند الکتروکرومیک
آسایش حرارتی در زمستان
آسایش حرارتی در تابستان
کاهش هزینه سالانه انرژی
هزینه کمتر برای تاسیسات گرمایشی و سرمایشی
جلوگیری از ورود اشعه های مضر خورشید
تامین روشنایی مناسب برای ساختمان
کاهش هزینه مورد نیاز برای روشنایی
جلوگیری از بخار کردن شیشه در فصول سرد سال
کاهش آلودگی صوتی
آینده ای روشن با پنجره های هوشمند الکتروکرومیک
فناوری سلول های خورشیدی دربسیاری از ساختمان های احداث شده درشهرهای کوچک وبزرگ جهان به چشم می خورند این سلول ها درقالب صفحاتی بزرگ کنارهم قرارگرفته اند که نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند .هر چند اکثر این صفحات با هزینه های قابل توجهی ساخته می شوند، اما به هر حال استفاده از آنها مزایای خاص خود را دارد. در کنار این صفحات، شیشه های هوشمندی نیز ساخته شده اند که شیشه های هوشمند تولید انرژی نامیده می شوند.
این شیشه ها به گونه ای ساخته می شوند که با توجه به شدت تابش نور خورشید تیره وروشن می شوند و در نتیجه محیط خانه یا محل کار را برای ساکنان آن دلنشین تر می کنند .این فناوری، شباهت ساختاری زیادی به شیشه هایی دارد که بتازگی از سوی محققان کره ای ارائه شده اند.شیشه های هوشمند در سه وضعیت مختلف تنظیم می شوند :تیره، پوشیده وشفاف .دروضعیت تیره به گونه ای عمل می کنند که بخش قابل توجهی از انرژی خورشیدی راجذب می کنند، اما دروضعیت دوم این میزان به حداکثرخود می رسد و در دقیقا به گونه ای عمل می کنند که انگار سلولهای خورشیدی هستند .
از انرژی که در شیشه ها ذخیره وبه انرژی الکتریکی تبدیل می شود، برای راه اندازی سیستم های روشنایی وهمچنین تهویه مطبوع هوا استفاده می شود، اما این پایان ماجرا نیست افرادی که از این شیشه ها در ساختمان خود استفاده می کنند، علاوه بر آن که رنگ شیشه ها را انتخاب می کنند، می توانند الوگوی مورد نظرشان را برای درج روی شیشه ها سفارش دهند. استفاده از این نوع شیشه ها دراماکنی نظیر ادارات مزایای بسیاری دارد. تابستان ها که تابش تور خورشید، گرمای زیادی را به درون ساختمان های اداری انتقال می دهد، کارمندانی که حدود هشت ساعت پشت میز می نشیند، بشدت کلافه می کند. شیشه های هوشمند درتابستان ها ازشدت این گرما می کاهند واین در
حالی است که از انرژی ذخیره شده درآنها برای راه اندازی سیستم های تهویه هوای مطبوع نیز استفاده می شود.
پیش بینی می شود در آینده ای نه چندان دور استفاده از این شیشه ها دربسیاری از ساختمان ها بویژه برج های غول پیکر سراسر جهان گسترش یابد .به عقیده کارشناسان، همزمان با افزایش دامنه بحران انرژی، هرایده ای که به بهبود نسبی این وضعیت کمک کند، می تواند قابل توجه باشد. تنها مشکلی که کارشناسان، برطرف کردن آنراضروری می دانند، هزینه تمام شده ساخت این شیشه هاست که آن هم به نظر می رسد با پیشرفت دانش مواد شناختی به تاریخ بپیوندد.
امروزه کاربرد شیشه های هوشمند الکتروکرومیک به عنوان نسل آینده شیشه ها، تنها
به کاهش اتلاف انرژی محدود نمیشود بلکه بااین شیشه ها، علاوه برخواص ذخیره سازی انرژی، شخص به میزان دلخواه می تواند شدت نور، درخشندگی خورشید و گرمای عبوری از آن را کنترل کند .بنابراین این شیشه ها، در سراسر دنیا به شدت مورد توجه قرار گرفته است و هم اکنون در چند کشور پیشرفته صنعتی در صنایع ساختمانی و خودرویی مورد استفاده قرار م یگیرد. پنجره های هوشمند الکتروکرومیک ساخته شده علاوه بر خاصیت ذخیره سازی انرژی از اتلاف انرژی در ساختمان جلوگیری می کنند، این امکان را م یدهند که بتوان وضعیت شیشه را از حالت کاملا شفاف به حالت کاملا مات با صد درصد اختفای تغییر داد .از کاربرد این شیشه ها می توان به پنجره ها، دیوارها و سقفهای شیشه ایی در ساختمان های تجاری، اداری دانشگاهها، اتاق های
نمایش، مغازه ها، بیمارستان ها، رستوران ها، آزمایشگاه ها، اتاق های انتظار، سال نهای کنفرانس، اتاق های جلسات، مطب ها، اتاق های جراحی، پنجره ها، گلخانه های
شیشه ا یی، پله ها و راه پله های شیشه ایی و … اشاره کرد. درنتیجه این شیشه ها برای اجرای بسیاری از طرح های نو و ایده های جدید معماری ایده آل میباشند و در سراسر دنیا به شدت مورد توجه قرار گرفته اند .
این شیشه ها یک راه کار مثبت درراستای استفاده از تکنولوژی روز و ایجاد آسایش وآرامش درجهت توسعه پایداروپایداری برای ساکنان ساختمان ها محسوب می شود. لازم به ذکر است برای تحقق راه کارهای مذکور، شرط اصلی واساسی، پذیرش مردم وباور ایشان برصحت انجام این امور می باشد، چرا که علی رغم وجود تمام ضوابط وقوانین، افراد جامعه بعنوان مصرف کننده سوخت، درصورتیکه خود باور برکاهش میزان مصرف نداشته باشند، به هیچ وجه حاضر به رعایت این اصول نبوده، وآنچه
را که خود صحیح می داند انجام خواهند داد. یکی از جذاب ترین فناوری های معرفی شده در نمایشگاه سی .ای.اس، پنجره هوشمند سامسونگ است .به جای شیشه ساده پنجره خانه، یک نمایشگر شفاف را تصور کنید که برروی آن گزارش آب و هوا، پست های توییتر و فیس بوک، پخش ویدیو و موارد جذاب دیگر اینچنینی، نمایش داده شود و هر زمان که تمایل داشتید تمام این موارد از روی صفحه پاک شوند و منظره پشت پنجره قابل
مشاهده باشد .این پنجره هوشمند 46 اینچی دارای وضوح تصویر بالا می باشد. هر آنچه در این پنجره نمایش داده می شود تنهابرای صاحب خانه قابل مشاهده خواهد بود یعنی افرادی که از بیرون به پنجره نگاه می کنند چیزی مشاهده نخواهند کرد .این فناوری بسیار رویایی و جذاب به نظر می رسد[ 8]
شیشه های هوشمند برای افزایش بازده انرژی
آزمایش های مختلفی روی این شیشه ها، آن هم درمحیط های مختلف انجام گرفته است که همگی نشان می دهد، شیشه های جدید تنها درعرض چند ثانیه وبا توجه به شدت تابش نور خورشید، از وضعیت تیره وکدر به حالت کاملا شفاف تغییر پیدا می کنند. این درحالی است که درشیشه های فعلی که از این فناوری سود می برند، تغییر رنگ ظاهری دربازه زمانی بیشتری روی می دهد .ساخت شیشه های جدید براساس برنامه های بلند مدت محققان کره ای درزمینه شیشه های مسدود کننده نور خورشید انجام گرفته است. آنها به دنبال شیشه هایی هستند که درعین شفافیت نسبی، نور خورشید را درمواقعی که تابش به صورت عمودی است، مسدود کنند و به این ترتیب صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی سیستم های سرمایشی وتهویه هوای مطبوع فضاهای بسته صورت گیرد .
نگرش جدید درمواقعی از سال، همچون تابستان که مصرف انرژی درسیستم های سرمایشی به اوج می رسد، بیش از هر زمان دیگری به چشم می آید، اما درزمستان ها نیزروی دیگر این فناوری به کار می آید، زمانی که تابش نورخورشید به واسطه زاویه ای که این ستاره همیشه فروزان با زمین پیدا می کند، ازشدت کمتری برخوردار می شود.
شیشه ها درفصول سرد همچون زمستان، ضمن عبور دادن نور خورشید از خود وراه یافتن حرارت نسبی پرتوهای ضعیف خورشیدی به داخل فضاهای بسته، نقش چشمگیری درکاهش مصرف انرژی درسیستم های گرمایشی ایفا می کنند.[ 8]
نتیجه گیری
عدم انعطاف پذیری ساختمان های مدرن قرن بیست ویکم، بربکارگیری فناوری وانرژی های تجدید ناپذیر
درتامین گرمایش وسرمایش وروشنایی، حیات کره زمین وچرخه های اکوسیستمی آنرا دچار بحران جدی نموده است. به همین دلیل در برنامه ها و سیاست های بین المللی در راستای توسعه استفاده از مصالح نوین، نقش ویژه ای به منابع تجدید پذیر انرژی محول شده است. اما متاسفانه در کنار این منابع، فراوانی منابع انرژی های فسیلی، وارزان بودن آن در کشور از یک طرف و قیمت بالای فن آوری های نو جهت سرمایه گذاری اولیه از طرف دیگر، سدی در برابر توسعه استفاده از این فنآوری های نوپا می باشد. ازاین نظر، تغییر نگرش نسبت به توسعه و تولید مصالح ساختمانی درجهت کنترل وجبران زیانهای وارد آمده، مورد تاکید برنامه ریزان قرار گرفته است. درنتیجه ما هم دیر یا زود باید در این راستا به قواعد بازی توسعه پایدار تن دهیم، و روش های واقعی و قابل اجرا برای تحقق اصول آن را پیدا کنیم یا از دیگران بیاموزیم. بنابراین استفاده درست از نور و انرژی خورشید در ساختمان ها با استفاده ازشیشه های هوشمند می تواند یکی از اساسی ترین پایه های استفاده بهینه از انرژی در توسعه پایدار باشد، وآشنا نمودن افراد ازوجود داشتن این تکنولوژی، باتوجه به واقعی شدن قیمت انرژی وحذف یارانه ها، امری ضروری به نظر می رسد، درنهایت درک این ضرورت باعث می شود افراد هزینه های مصرف انرژی در سیستم های گرمایشی، سرمایشی و روشنایی خود را به شدت کاهش دهند و همگام با جامعه جهانی، با استفاده از تکنولوژی های نوین، در کاهش مصرف انرژی و سبک سازی بناها، سهیم باشند.
مراجع
پایان