فرآیند ساختن را اصطلاحاً " سازش " و فرآورده و محصول آن را " سازه " می نامند. سازه بخشی از مهندسی عمران، و مهندسی هوافضا است. در حوزه عمران، مهندسی سازه در مورد ساختارهای انتقال بار از اجزاء یک ساختمان یا بنا به محل تکیهگاهی آن مانند پی سازه صحبت میکند.
اگر مهندسی سازه را متشکل از دو بخش تحلیل و طراحی بدانیم، سرسلسله روابط تحلیلی تئوری الاستیسیته و مرجع بخش طراحی استانداردها و قضاوتهای مهندسی است.
به یک ساختار معماری یا مهندسی ثابت که مجزا از دیگر ساختارها قابل تشخیص باشد یک سازه یا ابنیه فنی میگویند. سازه بخشی از حجم است که بارهای وارده را تحمل و به صورت مطمئن به محیط اطراف منتقل میسازد ؛ به عبارت دیگر سازه ، حافظ فرم خارجی اجسام در برابر بارهای واردهاست.
سازه ممکن است دائمی باشد مانند ساختمانها، پلها و سدها و دکلهای برق یا موقتی باشد مانند چادرهای نمایشگاهی، دکلهای تبلیغاتی و داربستهای فلزی. اما به هرحال باید نه تنها برآورنده نیازهای استحکامی باشد بلکه افزون بر آن دارای وجه زیباشناسانه و حتی نمادین هم باشد. بامطالعه سازه های موفق تاریخ معماری به این نتیجه می رسیم که بسیاری ازآنها دارای نقش های مختلفی در حوزه های مهندسی و یادمانی بوده اند. این مهم در معماری ایران ِدوران اسلامی کاملاً جلوه گراست. به عنوان مثال در ابنیه مذهبی ما ، سازه نه تنها نگهدارنده احجام ، بلکه نگاهدارنده پیام های پاک یک ملت هم بوده اند و فرم عمومی آنها از حیث عرفان بصری هم قابل بررسی است.
یکی از مزایای رشد سریع فن آوری اطلاعات، توسعه سیستم هایی است که میتوانند تغییرات اطراف ما را اندازهگیری و ارزیابی کرده و نسبت به آنها عکس العمل داشته باشند . این توانایی در کنترل تغییرات منجر به تغییر در محیط فیزیکی اطراف ما، بخصوص ساختمانهایی که در آنها زندگی و یا کار میکنیم گشته است .
در نتیجه این تغییر، ما شاهد رشد وسیع و مهمی در زمینه ساختمانهای هوشمند « ساختمانهایی که سیستمهای ارتباطاتی و فنآوری اطلاعات را ترکیب کرده و یک سیستم یکپارچه راحت، با امنیت بالا، سودمند از لحاظ اقتصادی و در نهایت با هزینه پائین بوجود میآورند هستیم .
با توجه به گسترش فیلدهای مخابرات و ارتباطات و اطلاعات ICT و روند رو به رشد آنها در کشور ، نیاز به یک زیر ساختار مناسب در سطح شهر ها و ساختمان های بلند مرتبه (هوشمند) بسیار بارز و نمایان می باشد.
بطور کلی ساختمان هوشمند، ساختمانی است که مجهز به یک زیر ساختار ارتباطاتی قوی بوده که میتواند به صورت مستمر نسبت به وضعیتهای متغیر محیط عکس العمل نشان داده و خود را با آنها وفق دهد و همچنین به ساکنین ساختمان این اجازه را میدهد که از منابع موجود به صورت موثرتری استفاده نموده و امنیت و آرامش آنها را افزایش دهد .
مدت زیادی نیست که بحث درباره موضوع ساختمانهای هوشمند در محافل عمومی مطرح گردیده است . حال ببینیم که واقعاٌ یک ساختمان هوشمند چگونه ساختمانی است؟ تعریفی که در آمریکا درباره یک ساختمان هوشمند عنوان میشود این چنین است : « یک ساختمان هوشمند ساختمانی است که در بر دارنده محیطی پویا و مقرون به صرفه بوسیله یکپارچه کردن چهار عنصر اصلی یعنی سیستم ها، ساختار، سرویسها و مدیریت و رابطه میان آنها میباشد.»
یک ساختمان هوشمند این مزایا را از طریق سیستمهای کنترلی هوشمند ارائه مینماید . این سیستمها عبارتند از :
1. Heating, Ventilation and Air Conditioning - HVAC
2. Fire safety
3. Security
4. Energy/lighting management
اصول یک ساختمان هوشمند میگوید که هزینههای واقعی یک ساختمان فقط هزینههای ساخت نیست بلکه باید به آنها هزینههای راهبری و تعمیرات را نیز اضافه کرد . ساختمان هوشمند تمامی این هزینه ها را بوسیله کنترل اتوماتیک و یکپارچه، مخابرات، و سیستم مدیریت کم میکند .
مسئله دیگر نسبت خطای کامپیوتر به انسان است که بسیار کمتر میباشد، زیرا در روشهای مدیریت قدیم، هر ساختمان بلند توسط چندین نفر اداره میشد، که با افزایش دخالت انسان، مجموع خطاهای حاصله نیز سیر صعودی خود را طی خواهد کرد، ولی در سیستم مدیریت جدید اینگونه خطاها بطور چشمگیری کاهش خواهد یافت .
علاوه بر این مزایا یک ساختمان هوشمند مزایای زیر را نیز برای صاحبان این نوع ساختمانها به ارمغان میآورد .
* محیط کابل کشی استاندارد (UTP & Fiber)
* مدیریت متمرکز کل سیستم
* صرفه جوئی در مصرف تاسیسات حرارت مرکزی
* صرفه جوئی در مصرف برق
* صرفه جوئی در هزینه کابل کشی های آتی و پراکنده
* بالا رفتن کیفیت سرویس ساختمان ( ارزش ساختمان )
* درآمد برای سرمایه گذاران اصلی ساختمان بصورت شارژ خدماتی
در ابتدای قرن بیست یکم و تغییرات فرهنگی و تکنولوژی و همچنین تغییر نحوه دید مردم در مورد محیط کاری و زندگی خود، چه در بخش تجاری و یا صنعتی و یا حتی مسکونی، نیاز به محیطی که حداکثر استفاده و حداقل هزینه را بتوان در آن تجربه کرد وجود دارد . سیستمهای مختلفی که در یک ساختمان هوشمند بکار گرفته میشوند تا این مهم انجام پذیرد ذیلا آمده است :
سیستم مدیریت و صرفه جویی در مصرف انرژی:
بطور مثال نصب سیستم مدیریت هوشمند انرژی در تاسیسات حرارتی ساختمان های غیرمسکونی ۶۵ درصد و در ساختمان های مسکونی تا 25 درصد از میزان مصرف انرژی می کاهد. نصب این سیستم در موتورخانه ساختمان موجب می شود، هنگامی که دمای محیط خارج کاهش می یابد،دمای آب گرم شوفاژ توسط این سیستم بالا رفته و بالعکس اگر روز گرمی بود، دمای موتور خانه کاهش یافته تا شما احساس کلافگی نکنید . این سیستمی است که باعث می شود انرژی در ابتدا به طور اضافه تولید نشود تا بعد به این فکر باشیم که این انرژی هدر نرود. در ساعات تعطیلی ساختمان های دولتی و اداری، درجه حرارت این سیستم به طور هوشمند خاموش شده و قبل از شروع ساعت کاری اداره، درجه حرارت فعال می شود و هوای ساختمان را مطبوع نگه می دارد.
سیستمهای ایمنی جانی (Life safety) :
ساختمانهای هوشمند در جهت ایمنی جانی با استفاده از فنآوری روز توانسته اند که سرعت زیادی به اصول قوانین ایمنی جانی و سیستمهای امنیتی بدهند و در همین زمان هزینههای این سیستمها را نیز پائین بیاورند.
فاکتورهایی که در ایمنی جانی در یک ساختمان هوشمند درگیر هستند عبارتند از:
· تلویزیونهای مدار بسته
· کنترل تردد بوسیله کارت
· آلارم شناسایی دود
· کنترل اضطراری آسانسور، HVAC و دربها
· برق اضطراری
* سیستمهای اتوماتیک سازی محل کاری
* سیستمهای مخابراتی
سیستمهای مخابراتی که در یک مجموعه ساختمان هوشمند میتوانند بکار گرفته شوند قابلیتهای بسیار بالا به اضافه هزینههای پایین را با خود بهمراه دارند .
