مصالح هوشمند ساختمانی در معماری پایدار نقش مهمی پیدا کرده‌اند. از طرفی معماری آینده با معماری نوین گره خورده و ساخت ساختمان سبز به یکی از دغدغه‌ها تبدیل شده که هم به دوام بیشتر ساختمان کمک می‌کند و هم آسیبی که به محیط زیست وارد می‌شود را تا حد زیادی کم می‌کند.

مدتی است که مهندسان از مصالح هوشمند ساختمانی به خوبی استقبال می‌کنند و در صنعت ساخت‌وساز از این مصالح بهره می‌برند. در ادامه با انواع مصالح ساختمانی هوشمند و ویژگی‌های آن‌ آشنا می‌شوید.

انواع مصالح ساختمانی هوشمند

مصالح هوشمند ساختمانی در پاسخ به تاثیرات فیزیکی و شیمیایی محیط انعطاف‌پذیر بوده و مشخصه‌های ظاهری و یا درونی خود را به صورت برگشت‌پذیر تغییر می‌دهند.

۱۰ نمونه از انواع این مصالح عبارتند از: خاک کوبیده، بلوک کاهی، چوب بامبو، عایق پشمی، صفحه‌ی خورشیدی، بیو کامپوزیت، روکش پوستی، شیشه‌ی هوشمند، عایق‌های قارچی و چوب‌های انبوه

خاک کوبیده

خاک کوبیده از جمله متریال های هوشمند است که در ساختمان سازی برای ساخت کف و دیوارها استفاده می شود.

کف یا دیوار ساخته شده با این خاک در طول روز نور خورشید را جذب می کند و در طول شب گرمای آن را آزاد می نماید.

خاک کوبیده که از تکنیک کم-کربن استفاده می‌کند لایه‌لایه از خاک و چسب استفاده می‌کند تا سطحی محکم و مقاوم به دست بیاید و در معماری نوین پایدار جایگزین بتن می‌شود.

از نمونه های معروف استفاده از این نوع خاک، دیوار چین می باشد.

بلوک کاهی

بلوک های کاهی از پسماندهای کشاورزی تولید می شوند و امروزه جایگزین مناسبی برای چوب می باشند. این بلوک ها سبب می شوند تا دیوارهای ساختمان ضخامت بیشتری داشته باشد.

این بلوک ها در برابر آتش مقاوم اند و سبب گرم شدن خانه در زمستان و خنک شدن آن در تابستان می شوند.

فقط باید بدانید که استفاده از بلوک کاهی برای ساختمان سبز باعث می‌شود دیوارهای کلفت‌تری داشته باشید.

چوب بامبو

بامبو احتمالا بهترین جایگزین چوب در معماری پایدار است. اگرچه بامبو از نظر بافت به چوب شبیه است اما در واقع از خانواده‌ی چمن‌ها است و نسبت به درختان خیلی سریع‌تر رشد می‌کند و جایگزین می‌شود.

در واقع بامبو نسبت به منطقه و انواع یکی از گیاهانی است که سریع رشد می‌کند.

برای ساختمان سبز می‌توان بامبو را در بازه‌های سه ساله کاشت و برداشت کرد که این عدد برای درخت ۲۵ تا ۵۰ سال طول می‌کشد و استفاده از بامبو بسیار به‌صرفه‌تر و برای محیط زیست بهتر است.

البته رشد سریع بامبو نیست که آن را تبدیل به ماده‌ای مناسب برای معماری نوین پایدار می‌کند. بامبو جایگزینی برای مصالح کف، پیشخوان و تخته‌های چوب است.

عایق پشمی

عایق پشمی یکی از مصالح هوشمند ساختمانی است که در معماری آینده زیاد به کار خواهد رفت.

عایق پشمی ۱۰% عایق بهتری است و می‌تواند رطوبت را جذب کند، در خود نگه دارد و آن را آزاد کند.

عایق پشمی خانه را در زمستان گرم‌تر و در تابستان خنک‌تر نگه می‌دارد و گزینه‌ای عالی برای معماری پایدار ساختمان سبز است.

همچنین کیفیت هوای خانه را با جذب مواد شیمیایی آسیب‌زا مثل فرمالئید، نیتروژن اکسید و سولفور اکسید بهتبود می‌بخشد.

صفحه‌ی خورشیدی

در گذشته صفحات خورشیدی بسیار بزرگ بودند و انرژی کمی را ذخیره می کردند اما امروزه با کوچک شدن ابعاد و بیشتر شدن کارایی، به بخش ایده آلی در ساختمان های سبز تبدیل شده اند.

۳۵۰ صفحه خورشیدی معمولا برای یک خانه کافی می باشد و سبب کاهش ۴۰ تا ۶۰ درصدی هزینه های برق می شود.

بیو کامپوزیت

شاید اگر روزی می‌گفتند قرار است ساختمان سبز با علف‌های هرز، میوه‌ها یا برخی گونه‌های گیاهان ساخته شود باورنکردنی به نظر می‌رسید.

اما حالا با استفاده از همین مواد که عموما به نام «بیوپلاستیک» یا «بیوکامپوزیت» شناخته می‌شوند ساختمان سبز ساخته می‌شود.

بیوپلاستیک‌ها از منابع گیاهی، حیوانی، قارچی و باکتریایی ساخته می‌شوند و در معماری پایدار استفاده می‌شوند.

توسعه تکنولوژی تولید بیوکمپوزیت‌ها را راحت‌تر و باکیفیت‌تر می‌کند و به نظر می‌رسد این مواد در معماری آینده نقش مهمی داشته باشند.

روکش پوستی

روکش پوستی به عنوان یکی از مصالح هوشمند ساختمانی از درختانی که قطع شده‌اند تهیه می‌شود. در گذشته روکش پوستی دفن یا سوزانده می‌شد یا برای ساخت مالچ به کار می‌رفت.

اما حالا به عنوان یکی از مصالح ساختمانی هوشمند به کار می‌رود و در معماری آینده نقش مهمی خواهد داشت.

روکش پوستی در ساختمان سبز ۷۵ تا ۱۰۰ سال بدون رنگ یا مواد دیگر عمر می‌کند. نبود رنگ هم به معنی استفاده نکردن از مواد شیمیایی در ساختمان سبز است.

شیشه هوشمند

در زمستان نور خورشید که از پنجره به خانه می‌تابد بسیار لذت‌بخش است اما همین نور در تابستان آزاردهنده است و گاهی حتی با خنکی کولر هم رفع نمی‌شود.

شیشه هوشمند به عنوان یکی از مصالح ساختمانی هوشمند چاره‌ی این مشکل است. شیشه هوشمند نوع خاصی از امواج خورشید را محدود می‌کند و اجازه ورود آن‌ها را به خانه نمی‌دهد.

همچنین این شیشه‌ها مانع از ورود اشعه‌های مضر هم می‌شوند و در معماری پایدار کاربردی هستند.

چوب‌های انبوه

استفاده از چوب‌های چندلایه و الوار چسبی به جای استیل و بتن افزایش یافته است. در این روش قطعات کوچک چوب با چسب به هم متصل می‌شوند و در معماری پایدار به کار می‌روند.

چوب‌های انبوه استحکام زیادی دارند و وزن زیادی را تحمل می‌کنند. بنابراین از چوب به جز معماری پایدار در ساخت آسمان‌خراش‌ها هم استفاده می‌شود.

اگرچه چوب در برابر آتش مقاوم نیست اما با استفاده از چوب انبوه در معماری نوین پایدار لایه‌های درونی چوب از آتش حفظ می‌شوند و آسیبی نمی‌بینند.

عایق‌های قارچی

امروزه از ریشه های قارچ می توان به منظور تهیه مصالح ساختمانی استفاده کرد. مصالح ساخته شده با این ریشه ها می توانند حتی از بتن نیز محکم تر باشند.

صفحات ساخته شده با ریشه قارچ، بین فضای بیرونی و درونی قرار می گیرند و سبب استحکام فوق العاده دیوار می شوند.

فایده‌ی دیگر تخته‌های قارچی به عنوان یکی از مصالح هوشمند ساختمانی در معماری آینده این است که ارزان‌تر، محکم‌تر و سبک‌تر از تخته‌های چوبی سنتی هستند و همچنین حشرات موذی و مزاحم را دفع می‌کنند.

ویژگی‌های مصالح هوشمند ساختمانی

مصالح هوشمند ساختمانی به متریال هایی گفته می شود که در صورت قرار گرفتن در معرض تغییرات فیزیکی و شیمیایی قادر یه تغییر ویژگی های خود هستند.

در واقع خاصیت تغییرپذیری یکی از مزایای بارز این مصالح است که باعث شده افراد زیادی نسبت به آن ها تمایل پیدا کنند.

مصالح هوشمند قادر به درک تغییرات زیست محیطی و پردازش آن ها هستند و در برابر این رویدادها از خود واکنش نشان می دهند.

ویژگی هایی نظیر تغییرپذیری و تطبیق با پیرامون این امکان را برای مصالح هوشمند فراهم کرده تا بتوانند رنگ، شکل ظاهری و خواص خود را در واکنش به تاثیرات محیطی تغییر دهند و با آن ها سازگار شوند.

تغییراتی که در این نوع مصالح اتفاق می افتند قابل برگشت و تکرارپذیر هستند، از این رو انعطاف پذیری را می توان از دیگر مزایای مصالح هوشمند برشمرد.

از جمله محرک هایی که بر عملکرد این مصالح اثرگذار هستند نور خورشید، تغییرات دمایی، میدان های مغناطیسی، اختلاف فشار، ترکیب های شیمیایی و میدان الکتریکی می باشند که هر کدام منجر به واکنشی متفاوت می گردند.