Lakhasly

وهو يقدم وصفًا لما يسمى "الخصائص الجينية" التي قد تشكل الجلد الذكي في شكله المتطور بالكامل: جينات الواجهة الذكية في المستقبل. ونظام إدارة المباني "الذكي" قادر على مراقبة التغيرات الجوية والتحكم في تشغيل كل من الأنظمة البيئية السلبية والنشطة ومراقبتها لضمان الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة. ومن أهم وظائفه تنظيم درجة الحرارة من خلال تنشيط جميع العناصر القابلة للتحكم في المبنى لتحقيق ذلك بشكل طبيعي. لبعض المباني القدرة على تعلم حالة الطاقة والخصائص الحرارية، وغالبًا ما تكون هذه البيانات عاملاً أساسيًا في اتخاذ قرارات التحكم في التقنيات الذكية. الذي يتمتع بالقدرة على إيقاف تشغيل نفسه أو تعتيمه استجابة لمستويات الإضاءة الطبيعية الكافية، يتم دمج الأنظمة الذكية المستخدمة للتحكم في هذا المورد القيم وتعديله في عدد من دراسات الحالة. تحتوي معظم أنظمة التحكم الحالية على تسهيلات للتجاوز اليدوي، والتي غالبًا ما يتم توفيرها من خلال لوحات التحكم على الشاشة ووحدات التحكم عن بعد المحمولة باليد. قد تكون هناك مناسبات حيث يؤدي التحكم غير المقيد في شاغلي المبنى إلى المساس بالراحة العامة واستراتيجيات تقليل الطاقة، لقد أصبح من الممكن الآن للمباني أن تسعى إلى تحقيق الاستقلال الكهربائي من خلال توليد الطاقة ذاتيًا. فقد تتطور بعض الكفاءات المضمنة في جسم الإنسان - باستخدام كل الموارد المتاحة من خلال الحفاظ عليها وإعادة تدويرها إلى أقصى حد. تساعد آليات التحكم الذكية في التغلب على بعض المشاكل المتأصلة التي تواجه التهوية الطبيعية، أجهزة التحكم في التدفئة ودرجة الحرارة بالإضافة إلى استخدام التحكم الآلي في تقنيات التبريد السلبي الراسخة، يتم تحسين توزيع المياه المبردة بنفس الطريقة التي يتم بها تحسين دوائر التدفئة (والتي يتم مضاعفتها في عدد من الأمثلة).

السمات الذكية
لقد حدد البحث في مرحلة دراسة الحالة لبرنامج الواجهة الذكية مجموعة من السمات التي تشكل نماذج مبنية للجلد الذكي. وهو يقدم وصفًا لما يسمى "الخصائص الجينية" التي قد تشكل الجلد الذكي في شكله المتطور بالكامل: جينات الواجهة الذكية في المستقبل. وفيما يلي وصف موجز لبعض هذه الجينات، مقسمة إلى مجموعات وظيفية واسعة. وهذه ليست مثل وظائف التلاعب التي تم تحديدها في الفصل السابق، ولكنها تعمل كطبقات عليها.
أنظمة إدارة المباني
إن "العقل" هو العنصر الأساسي في المباني الذكية، وهو عبارة عن نظام إدارة المباني (BMS). ونظام إدارة المباني هو وحدة المعالجة المركزية، التي تتلقى جميع المعلومات من محطات الاستشعار المختلفة، وتحدد استجابة التحكم المناسبة للعناصر المحركة. ونظام إدارة المباني "الذكي" قادر على مراقبة التغيرات الجوية والتحكم في تشغيل كل من الأنظمة البيئية السلبية والنشطة ومراقبتها لضمان الاستخدام الأكثر كفاءة للطاقة. ومن أهم وظائفه تنظيم درجة الحرارة من خلال تنشيط جميع العناصر القابلة للتحكم في المبنى لتحقيق ذلك بشكل طبيعي.
القدرة على التعلم
يمكن للجلد الذكي أن يمتلك القدرة على التعلم. تستخدم بعض أمثلة دراسات الحالة بيانات الطقس الحالية والمتوقعة لحساب مستويات التدفئة والإضاءة والتظليل المثلى للمبنى مسبقًا. توفر الشبكات العصبية وخوارزميات البرامج القائمة على المعرفة، التي تتضمن المنطق الضبابي، لبعض المباني القدرة على تعلم حالة الطاقة والخصائص الحرارية، وربط بيانات الطقس التاريخية أو الحديثة، والظروف المناخية السائدة، باستراتيجيات التشغيل السابقة.
البيانات البيئية
تتمكن العديد من المشاريع من جمع معلومات تفصيلية في الوقت الفعلي تتعلق بالظروف البيئية خارج وداخل المبنى. وغالبًا ما تكون هذه البيانات عاملاً أساسيًا في اتخاذ قرارات التحكم في التقنيات الذكية. وتتم القياسات النموذجية لسرعة الرياح واتجاهها، ودرجة الحرارة الخارجية، ودرجات حرارة الواجهة والتجويف، والرطوبة الخارجية، وأشعة الشمس، ودرجات حرارة الهواء الداخلي والغرفة، ومستويات ضوء النهار والرطوبة.
الإضاءة الاصطناعية المستجيبة
إن نظام الإضاءة الاصطناعية المستجيبة، الذي يتمتع بالقدرة على إيقاف تشغيل نفسه أو تعتيمه استجابة لمستويات الإضاءة الطبيعية الكافية، يشكل عنصرًا أساسيًا في تحقيق هدف استراتيجية الإضاءة الطبيعية الفعّالة. وتتضمن العديد من أمثلة دراسة الحالة عناصر تحكم أوتوماتيكية في الإضاءة خارج منطقة الغلاف، ولكنها مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بأهداف الأداء الإجمالية لواجهة المبنى. يتم تنشيط أنظمة الإضاءة الذكية بواسطة أجهزة استشعار الإشغال وتنظيمها (تعتيم من 100% إلى 0%) استجابة لمستويات الإضاءة الداخلية المحسوسة. لا تتضمن بعض المشاريع إضاءة قابلة للتعتيم، ولكنها تتيح "تعطيلًا شاملاً" في نهاية يوم العمل، مما يتيح للمستخدمين تشغيل الأضواء وإطفائها استجابة لظروف الإضاءة المحيطة أثناء ساعات العمل.
أجهزة التحكم في ضوء النهار
نظرًا لاستهلاك الطاقة المرتبط بالضوء الاصطناعي، فإن تعظيم ضوء النهار يُعَد أحد الأهداف الرئيسية في التصميم منخفض الطاقة. تعرض دراسات الحالة مجموعة من الأنظمة النشطة التي تستجيب لزوايا الشمس، وتوفر مواضع مثالية لأجهزة توجيه الضوء الآلية، وعكس الضوء، وتظليل الضوء. غالبًا ما يمكن تنويع نقل الضوء وتعديله ليناسب الطلب الداخلي. تعمل الأنظمة استجابةً للمعلومات التي توفرها أجهزة الاستشعار التي تقيس الضوء الخارجي وكثافة الشمس، ومستويات الضوء ودرجة الحرارة الداخلية.
أجهزة التحكم في الشمس
في كثير من الحالات، يمكن أن يكون المورد "المتجدد" للشمس هو المساهم الرئيسي في الطاقة للمبنى. يتم دمج الأنظمة الذكية المستخدمة للتحكم في هذا المورد القيم وتعديله في عدد من دراسات الحالة. تجعل الخوارزميات الحاسوبية من السهل تحديد زوايا الشمس في الوقت الفعلي من خلال إدخال بيانات الوقت والعرض والطول. تُستخدم مثل هذه الحسابات لتتبع الشمس على مسارها المتغير طوال اليوم والسنة. يمكن أن تكون الشمس أيضًا ضارة بظروف الراحة الداخلية، وبالتالي غالبًا ما يكون من الضروري التخفيف من آثارها الضارة، بما في ذلك ارتفاع درجة الحرارة والإشعاع والوهج. توفر الستائر التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر والفتحات والظلال الواقية الأخرى، والتي يمكن اعتبارها جميعًا ممتصات للطاقة، المظهر الأكثر شيوعًا للتحكم الشمسي. تتضمن العديد من المشاريع الستائر الفينيسية التي يمكن خفضها ورفعها وإمالتها وفقًا لوجود الشمس المكتشف. غالبًا ما يتم دمجها في تجاويف الجلد المزدوجة للحماية، للحفاظ على الحرارة خارج المنطقة المأهولة، والمشاركة في عمل مدخنة الطاقة الشمسية.
التحكم في شاغلي المبنى
من المقبول على نطاق واسع أن شاغلي المبنى يجب أن يتمتعوا بأقصى قدر من التحكم الشخصي في بيئتهم المباشرة، ويمكن تحقيق ذلك غالبًا بشكل أكثر واقعية باستخدام التقنيات الذكية. تحتوي معظم أنظمة التحكم الحالية على تسهيلات للتجاوز اليدوي، والتي غالبًا ما يتم توفيرها من خلال لوحات التحكم على الشاشة ووحدات التحكم عن بعد المحمولة باليد. ومع ذلك، قد تكون هناك مناسبات حيث يؤدي التحكم غير المقيد في شاغلي المبنى إلى المساس بالراحة العامة واستراتيجيات تقليل الطاقة، حيث يذكر نظام إدارة المبنى المستخدم بالخطأ أو يمنعه من الاستمرار في العمل.
مولدات الكهرباء
لقد أصبح من الممكن الآن للمباني أن تسعى إلى تحقيق الاستقلال الكهربائي من خلال توليد الطاقة ذاتيًا. وهذا يوسع مفهوم المباني ذات القدرات المعيشية. وتشمل دراسات الحالة أمثلة للكهرباء المولدة من الطاقة الكهروضوئية، وطواحين الهواء، وأنظمة الحرارة والطاقة المشتركة. ومع تطور المباني الذكية، فقد تتطور بعض الكفاءات المضمنة في جسم الإنسان - باستخدام كل الموارد المتاحة من خلال الحفاظ عليها وإعادة تدويرها إلى أقصى حد.
أجهزة التحكم في التهوية
يمكن تنظيم التهوية تلقائيًا لزيادة الفعالية وزيادة سيطرة شاغلي المبنى من خلال عناصر قابلة للتشغيل من نسيج المبنى، مثل الأسقف القابلة للسحب والنوافذ الآلية والمخمدات الهوائية. يمكن أيضًا إغلاق هذه العناصر المتحركة تلقائيًا في الظروف غير المواتية، مثل الأفعال القاسية للرياح والأمطار. تساعد آليات التحكم الذكية في التغلب على بعض المشاكل المتأصلة التي تواجه التهوية الطبيعية، مثل تلوث الهواء والضوضاء. تعمل العديد من دراسات الحالة على نهج مختلط الأوضاع للتهوية، ويتم استخدام أنظمة التحكم الذكية لتحديد أفضل وقت لتنشيط التهوية الميكانيكية. يتم برمجتها لاستخدام التهوية الميكانيكية فقط في الظروف القاسية، وبالتالي تعظيم التهوية الطبيعية وتقليل استخدام الطاقة. تتضمن إحدى دراسات الحالة أمثلة على فتحات تهوية ذاتية التنظيم تحافظ على تدفق الهواء المستمر في سرعات الرياح المتغيرة. تم أيضًا تطبيق مفهوم الإضاءة المعتمدة على الإشغال على التهوية، مع تشغيل وحدات المروحة المحلية فقط عند اكتشاف وجود المستخدم. يتضمن عدد من المشاريع أنظمة توزيع الهواء من خلال هيكل المبنى. يمكن مقارنة مثل هذه الاستراتيجيات المتكاملة لتدفق الهواء بنظام الدورة الدموية البشري.
أجهزة التحكم في التدفئة ودرجة الحرارة
في العديد من أمثلة دراسة الحالة، يتم استخدام التقنيات الذكية لتقليل العبء الناجم عن الطاقة الناتج عن عناصر التدفئة والتهوية والتبريد عالية الخدمة. يتم بذل محاولات لتقليل المطالب الكبيرة لتسخين المساحة والمياه من خلال استخدام استراتيجيات الطاقة الشمسية السلبية، المزودة بتحكم آلي أكثر دقة. تضمن أنظمة التحكم التشغيل الأمثل لدوائر الماء الساخن منخفضة الحرارة. يتم استخدام الشمس أيضًا لتسخين المياه، مع تجهيز بعض الأمثلة بتتبع الشمس تلقائيًا للحصول على أقصى قدر من التعرض.

أجهزة التبريد
بالإضافة إلى استخدام التحكم الآلي في تقنيات التبريد السلبي الراسخة، مثل المبادلات الحرارية الأرضية ومياه الآبار الجوفية والمياه الجوفية، تستخدم العديد من أمثلة دراسة الحالة استراتيجية للتهوية الليلية التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر لتبريد الكتلة الحرارية مسبقًا. يتم تحسين توزيع المياه المبردة بنفس الطريقة التي يتم بها تحسين دوائر التدفئة (والتي يتم مضاعفتها في عدد من الأمثلة).
الطبقة المزدوجة
الطبقة المزدوجة عبارة عن نظام يتضمن إضافة غلاف زجاجي ثانٍ يمكن أن يخلق فرصًا لزيادة ضوء النهار وتحسين أداء الطاقة. هناك 11 مثالاً لمثل هذه الأنظمة في دراسات الحالة، أي حوالي 50٪ من الإجمالي. في الصيف، يمكن للواجهة المزدوجة تقليل المكاسب الشمسية حيث يمكن تقليل الحمل الحراري ضد الطبقة الداخلية بواسطة التجويف المهواة. غالبًا ما يتطور تأثير المدخنة الطبيعي في التجويف المسخن بالطاقة الشمسية، حيث يتم إعادة إشعاع الإشعاع الشمسي الممتص (الزجاج والهيكل والستائر). في الشتاء، ستعمل الواجهة المزدوجة كمنطقة عازلة بين المبنى والخارج، مما يقلل من فقدان الحرارة، ويحسن قيم U. تم استخدام آليات التحكم الذكية في معظم الأمثلة لتنظيم دخول الهواء إلى التجويف تلقائيًا، وإغلاقه أيضًا لإنشاء حاجز حراري.