هوشمندی در ساختمان سبز از دیدگاه ولفگانگ فری

[vc_row][vc_column][vc_column_text]ولفگانگ فری معمار میگوید: «معماری پایدار نه فقط یک فناوری، بلکه طراحی منطقی و استفاده مؤثر از منابع است.» یک مثال خوب طراحی‌ او ساختمان بلند خورشیدی‌ در فرایبورگ است. «معماران از اینکه دیگران کارشان را “سنتی” قلمداد کنند متنفرند و برعکس، از تعریف مدرن بودن خوششان می آید. اما برخی اوقات ناچاریم از سنت بیاموزیم و آن را با مصالح و دغدغه‌‌های کنونی تطبیق دهیم.» مطلبی که در پیشرو دارید گزارشی خواندنی است از طرحهای هوشمند فری برای ساختمان هوشمند و پایدار.

معرفی ساختمان های هوشمند پایدار

فری در ارائه خود دو ساختمان را معرفی میکند: یکی ساختمانی چوبی با قدمتی نزدیک به یک قرن است که با وجود لبه های بیرونی بام از آفتاب تابستان و برف سنگین زمستان محافظت می‌شود. جد بزرگ فری این ساختمان را در بِلک فارست طراحی کرده است. (ولفگانگ چهارمین نسل از معماران این خانواده است). او میگوید: «این نمونه از معماری بهترین در نوع خود است که همه الزامات محیطی را دربر می‌گیرد.» ساختمان دیگر، برج سبز هوشمند است که خود فری آن را طراحی کرده و در انتظار دریافت مجوز ساخت در شهر خود، فرایبورگ، در جنوب آلمان است.

برج دومنظوره مسکونی-تجاری در مرکز یک مؤسسه حمل ونقل سابق ساخته خواهد شد. این برج نه فقط منبع تأمین انرژی خورشیدی خود است، بلکه مرکز سیستم مدیریت انرژی شبکه هوشمند برای ساختمان‌های اطراف نیز خواهد‌ بود. برج هوشمند سبز، در جایگاه یک ساختمان هوشمند در شبکه هوشمند، میتواند الگو و چراغ راه پروژه های مشابه باشد. نمونه ای پایه برای زیرساخت یکپارچه که می‌تواند شهرها را انعطاف‌ پذیرتر و پایدارتر کند، به طوریکه با بهره وری و انعطاف‌پذیری بیشتر و هزینه کمتر عملیات می‌توان صرفه‌جویی را تسهیل‌ کرد و برای تقویت زیرساختها در جاهای دیگر نیز سرمایه گذاری کرد.

در برنامه ریزی این پروژه، مؤسسه فرانهوفر در بخش سیستم‌های انرژی خورشیدی (مستقر در فرایبورگ)، اَدز-تِک (تأمین‌کننده صنعت انفورماتیک و ارائه‌دهنده راهکارهای ذخیره انرژی)، شورای بازاریابیِ کسب وکار و گردشگری فرایبورگ، برق منطقه‌ای بادِنوا و زیمنس مشارکت داشته اند.

خودتان بار مصرفی را کاهش دهید!

در مدل طراحی شده، پنل های خورشیدی (سیستمهای فتوولتائیک) روی پشت‌ بام، همانند نمای ساختمان، میتوانند با بهره وری زیاد  حدود ۴۰۰ کیلووات برق تولید ‌کنند. این انرژی برای عملیات مورد نیاز ساختمان استفاده می‌شود و درصورت مناسب بودن قیمت انرژی، میتوان مازاد برق تولیدی را به شبکه تزریق کرد. در غیر این صورت، در باتری‌های لیتیوم-یون با کارکرد بالا ذخیره می‌شود و درصورت لزوم، می‌توان از باتری‌های جریان احیایی(redox flow battery )  برای تکمیل فرآیند استفاده کرد.

این روش همانند یک نیروگاه کوچک عمل می‌کند که میزان وسیعی از انرژی را در زمان کوتاه مدیریت و تخلیه میکند. همچنین می‌توان با آن یک چهارم شهر را به منطقه سبز هوشمند تبدیل کرد و پاسخگویی سریع به اوج تقاضای مصرف را افزایش داد. کاهش بارمصرفی از لحاظ اقتصادی جذابیت دارد و با ایجاد تعادل در مدیریت بار مصرفی در منطقه شهری مذکور می توان به پایداری شبکه کمک کرد.

معماری خردمندانه برج سبز هوشمند، و رویکردهای نوآورانه آن در مدیریت انرژی، با دو سیستم‌ نوین اتوماسیون اتاق دزیگو و پلتفرم مدیریت دزیگو سی‌سی (شرکت فناوری‌های ساختمانی زیمنس) همراه شده است. پیکربندی نهایی هنوز معین نشده‌ است اما، سیستم‌ های پیشرفته‌ زیمنس امکان یکپارچه‌ سازی و نمایش گرمایش، سرمایش، روشنایی و سایه، مدیریت نیرو، امنیت، و عملکرد ایمنی حریق را در یک قالب واحد فراهم کرده اند. اگر استفاده بهینه ای از انرژی در تنظیمات سیستم حاصل نشود، حسگرهای خودکار، بدون نادیده گرفتن عملکرد کاربر از لحاظ امنیت و راحتی، با اعلام نشانه‌های دیداری به ساکنین از بهره وری پشتیبانی می‌کنند. دزیگو سی‌سی استفاده هوشمند از الکتریسیته را مطابق با مؤلفه های بازار، بازه تغییرات مصرف و دردسترس بودن با استانداردهای ارتباطات نظیر BACnet، KNX، یا DALI تسهیل می‌کند.

مزایای نوآوری در ساختمان سبز

به رغم تاکید بر فناوری سنتیِ بومی در ساخت، فری نسبت به مزایای نوآوری در فناوری آگاه است: «شما باید از امکانات راهکارهای فنی‌ که از سوی شرکای متخصصی چون زیمنس ارائه می‌شود آگاه باشید و همچنین بتوانید چنین امکاناتی را در فناوری ساختمان یکپارچه‌ کنید.» زیمنس در حال گسترش دامنه پلتفرم مدیریت دزیگو سی‌سی با افزودن امکان نظارت و گزارش‌ دهی نیروی الکتریکی و در گام دوم، بهینه‌ سازی نیرو همانند یکپارچه‌سازیِ ذخیره و تأمین انرژیِ غیرمتمرکز است.

این ماژول کامل‌کننده سیستم مدیریت ساختمان است و می‌تواند در برج سبز هوشمند به کار گرفته‌ شود. دیگر پروژه‌های آزمایشی زیمنس مثل آزمایشگاه شهر هوشمند برای نوآوری در مدیریت انرژی در وین، با نام زیشتات آسپرن، تجربه شده و داده‌های مفیدی در این زمینه به همراه داشته‌اند.

برج هوشمند سبز چگونه طراحی شده‌است؟

موقعیت: ۵۶۰۰ متر مربع قطعه زمین در پارک صنعتی سبز جدید، شهر فرایبورگ

کل مساحت زیربنا ۱۵۰۰۰ مترمربع (شامل دو بال)

۷۰ واحد ۱ تا ۴ خوابه به مساحت کل ۴۵۰۰ متر مربع

پنل های خورشیدی با بهرهوری زیاد: پشت‌بام و نمای ساختمان (توان خروجی بیش از ۴۰۰ کیلووات)

ظرفیت ذخیره‌سازی ۵/۰ مگاوات بر ساعت (باتری‌های لیتیویم-یون با عملکرد بالا که باتری‌های جریان احیایی مکمل آن‌ها هستند)

اتوماسیون نوین اتاق دزیگو و سیستم‌های مدیریت ساختمان زیمنس

سیستم‌ مدیریت ساختمان با سیستم‌های فتوولتایک، باتری‌ها و گروه‌های مصرفی انتخابشده با مدار متوسط DC یکپارچه‌سازی شده‌است.

سیستم مدیریت انرژی برای استفاده و توزیع انرژی برای برج سبز هوشمند و ساختمان‌های منطقه بهینه‌سازی شده‌است.

مدل هایدلبرگ

اهداف فری در رویکردهایش در قدم نخست عملکرد منطقی و ساده است. “living community” (جامعه زنده)  در شهر هایدلبرگ آلمان یکی دیگر از طرحهای در حال احداث اوست. در بزرگترین ساختمان کم مصرف  جهان، دیوارهای بیرونی با سایه بان‌های فتوولتاییک پوشش داده شده‌اند که در تابستان باعث ایجاد سایه و در زمستان پذیرای نور کم فروغ خورشیدند. به گفته فری: «این سایه بانها (لبه های بیرونی بام) اگر به صفحات خورشیدی هم مجهز نشده ‌باشند منطقی به نظر می‌آیند.» مدل‌ها نشان میدهند که این سایه بانها می‌توانند دمای داخل ساختمان را با کاهش ۸ تا ۱۳ درجه سلسیوس خنک‌تر کنند، تا حدی که نیازی به استفاده از تهویه هوا نباشد.

درحالیکه پروژه برج سبز هوشمند بر نوآوری فنی تمرکز دارد، هایدلبرگ ویلیج یک فعالیت اجتماعی محور، در توسعه یک جامعه‌ کامل از تمامی سنین و گرایشها به جای تک‌ساختارهای شهری است. مدل مشابه‌ آن در پروژه مشترک شرکت فری به نام پروسکولار تعریف شده است. در این سکونتگاه مختلط، دانش‌آموزان در کنار والدین مجرد، مدیرهای اجرایی کسب وکارها، یا خانواده ها، به‌علاوه افرادی که از ناتوانایی‌های روحی یا جسمی رنج می‌برند، زندگی می کنند.

در صورتی که افراد ساکن در این مجتمع مسئولیت‌هایی را قبول کنند، دفتر فری، که مالک ساختمان است، با تخفیف در میزان اجاره بها ناهمگونی همسایگی را گسترش می‌دهد. به این ترتیب، به گفته فری هر کس بنا بر توانایی هایش به کمک دیگران میشتابد: یک دانش‌آموز ممکن است برای یک فرد بازنشسته خرید کند یا یک شهروند قدیمی‌تر از کودکِ یک مادرِ تنها مراقبت ‌کند.

ایجاد حس مالکیت در ساکنین

فری می‌گوید: «معماران تمایل دارند از مد روز، نظم و استانداردسازی پیروی کنند اما مردم برای داشتن احساس راحتی نیاز به کمی شلوغی و هرج ومرج دارند. چه عاملی فضای شهری خوب را توصیف میکند؟ مردم تنها وقتی با محیط خود همساز میشوند که بتوانند آن را با نیازهایشان مطابقت دهند. آیا این با ستاره شدن معمار در یک مجله رخ میدهد؟ نه، ساکنین وقتی یک فضا را از آن خود میدانند که شخصیتشان در آن بازتاب داده شده باشد.»

هدف اصلی آثار فری برای چالشهای زندگی مدرن، چه در یک زمینه فراگیر اجتماعی مثل هایدلبرگ و چه مدیریت پیشرفته انرژی در مدلی چون برج سبز هوشمند، یافتن راهکارهای شبکه‌‌ای، یکپارچگی و ملموس است. او بر این باور است که در تمامی این محیط‌ها هر چقدر چالش‌ها پیچیده‌تر باشند کلید موفقیت را در راهکارهای ساده میتوان یافت. همچنین به افرادی که اصالت زیبایی را بر عملکرد منطقی ترجیح می‌دهند کمتر وقت می‌دهد: «معماری در نوبه خود نهایت امر نیست. اما بسیاری از معماران فاقد خرد برخاسته از تجربه اند و به جای آن عناصر و ویژگی‌های زیبایی‌ شناسی را هدف قرار می‌دهند.»

البته فری گهگاه در طرح هایش اجازه برخی کارهای تزئینی را به خود می‌دهد. همان‌گونه که از مجتمع آپارتمانی پروسکولار مجاور به دفترش می‌توان مشاهده کرد. از ۸۲ واحد موجود، ۷۰ درصد آن در اسکان کسانی است که در ساخت آن مشارکت داشته اند. قیمت آپارتمان ها طوری به آنها پیشنهاد شده بود که توانایی خرید آن را داشته باشند و این خود تضمینی بود برای اینکه در تمام مراحل ساخت بهترین کیفیت اجرا شود: «به آن‌ها گفتم: این خانه را به گونه‌ای بسازید که با غرور به نوه‌های خود نشانش دهید.» هنگامی که ساختمان به پایان رسید، چهره آن‌ها در بالکن‌ ساختمانی که در آن سکونت یافتند حکاکی شد. اکنون این مجتمع در حال رونق گرفتن است.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][ult_ihover][/ult_ihover][/vc_column][/vc_row]