Το κτίριο στην εποχή του Industry 4.0

Στην εποχή του AI και του IoT, το κτίριο μετατρέπεται σε μια δυναμική οντότητα που συνεχώς εξελίσσεται και προσαρμόζεται στις ανάγκες των ενοίκων της, συμβάλλοντας, ταυτόχρονα, στη δημιουργία και συντήρηση ενός βιώσιμου και διασυνδεδεμένου οικοσυστήματος.

Η τεχνολογία της τέταρτης βιομηχανικής επανάστασης, γνωστής και ως Industry 4.0, έχει σημαντικό αντίκτυπο στην κατασκευή, συντήρηση και λειτουργία των κτιρίων. Εισάγει νέες έννοιες, όπως είναι οι έξυπνες κτιριακές τεχνολογίες και οι συνδεδεμένες συσκευές, προσφέροντας προηγμένες λύσεις.

Ένα έξυπνο κτίριο της εποχής του Industry 4.0 είναι σχεδιασμένο με τρόπο που ενσωματώνει συνδεδεμένες συσκευές και αισθητήρες και συλλέγει δεδομένα για την απόδοση και την κατανάλωση ενέργειας στο σύνολο του κτιρίου. Στη συνέχεια, αυτά τα δεδομένα αναλύονται με τη χρήση αλγόριθμων μηχανικής μάθησης και τεχνητής νοημοσύνης, προκειμένου να παρέχουν αυτόματα ανάλυση και προβλέψεις για την αποτελεσματική διαχείριση των ενεργειακών αναγκών του κτιρίου.

Όπως ανέφερε στο 15ο Συνέδριο «Αλουμίνιο & Αρχιτεκτονική» ο κ. Κώστας Καψής, Επίκουρος Καθηγητής στο Τμήμα Πολιτικών & Περιβαλλοντολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Waterloo στον Καναδά, «ζούμε στην εποχή πληροφοριών όπου τα κτίριά μας μπορούν να συλλέγουν πληροφορίες για τον χρήστη και το περιβάλλον και να αντιδρούν στις εσωτερικές και εξωτερικές συνθήκες. Πλέον, είμαστε σε θέση να γνωρίζουμε πόσοι χρήστες βρίσκονται σε ένα κτίριο και να αλλάζουμε τα θερμικά φορτία και τον φωτισμό στον χώρο, ώστε να εξοικονομούμε ενέργεια και να διασφαλίζουμε ποιοτικότερες συνθήκες στο κτίριο».

Οι πληροφορίες αυτές είναι ιδιαίτερα χρήσιμες για τη διασφάλιση της βιωσιμότητας στην κατασκευή των κτιρίων. Σύμφωνα με τον κ. Καψή, «ο κτιριακός τομέας είναι ο ταχύτερα αναπτυσσόμενος στον κόσμο, όσον αφορά την ενεργειακή κατανάλωση, με ετήσια αύξηση σχεδόν 2%. Αυτό πρακτικά σημαίνει ότι κάθε 35 χρόνια η ενεργειακή κατανάλωση στον τομέα διπλασιάζεται. Επομένως, κάθε αλλαγή και κάθε απόφαση που παίρνουμε σήμερα έχει επίπτωση για τα επόμενα 50 έως 100 χρόνια. Για να πετύχουμε την αειφορία είναι σημαντικό να χτίζουμε κτίρια μηδενικής κατανάλωσης ή να ανακαινίζουμε τα ήδη υπάρχοντα, ώστε να καταλήγουν σε μηδενικό ενεργειακό ισοζύγιο».

Αυτοματοποιημένη διαχείριση συστημάτων

Ένα έξυπνο κτίριο της εποχής του Industry 4.0 χρησιμοποιεί αυτοματοποιημένα συστήματα για τη διαχείριση των ενεργειακών πόρων, τη βελτιστοποίηση της ροής κυκλοφορίας αέρα και την παροχή εξυπηρέτησης στους χρήστες του κτιρίου. Μπορεί να περιλαμβάνει έξυπνα συστήματα φωτισμού, αυτοματοποιημένα συστήματα θέρμανσης και ψύξης, καθώς και έξυπνες συσκευές για τη διαχείριση των υπηρεσιών ασφαλείας και την ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας.

Όλα αυτά τα συστήματα μπορούν να συνδεθούν μέσω των έξυπνων δικτύων και του διαδικτύου των πραγμάτων (IoT), που επιτρέπουν την ανταλλαγή πληροφοριών τόσο μεταξύ τους όσο και με τον πάροχο ενέργειας και τον χρήστη, μέσω του κινητού τηλεφώνου. «Τα οφέλη των νέων τεχνολογιών θα μας επιτρέψουν να έχουμε μια βέλτιστη διαχείριση των κτιριακών συστημάτων, καθώς επίσης και ευελιξία και αυτονομία των κτιρίων. Όσο τα καιρικά φαινόμενα θα γίνονται εντονότερα λόγω της κλιματικής αλλαγής, αναμένονται συχνότερα μπλακ άουτ και αυτό σημαίνει ότι θα χρειαζόμαστε κτίρια που να μπορούν να λειτουργούν ακόμα και όταν το δίκτυο έχει πέσει για αρκετές ώρες ή για μία ολόκληρη μέρα», εξηγεί ο κ. Καψής.

Η πρόσοψη ως σύστημα παραγωγής ενέργειας

Στόχος, κατά τον κ. Καψή, είναι ο συνδυασμός της εξοικονόμησης ενέργειας και του παθητικού σχεδιασμού, από τον οποίο θα προκύπτει ένας ενεργειακά αποδοτικός εξοπλισμός που θα παράγει ανανεώσιμη ενέργεια, αρκετή για να καλύψει τις ανάγκες του κτιρίου αλλά και τη φόρτιση των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. «Ενσωματωμένα φωτοβολταϊκά μπορούν να παρέχουν ενέργεια στο κτίριο και στα συστήματα που συνδέονται με αυτό. Οι νέες τεχνολογίες επιτρέπουν την κατασκευή φωτοβολταϊκών στοιχείων σε οποιοδήποτε σχήμα ή μορφή. Υπάρχει, επίσης, η δυνατότητα εκτύπωσης οποιασδήποτε εικόνας πάνω στα φωτοβολταϊκά, παρέχοντας νέες δυνατότητες στον αρχιτεκτονικό σχεδιασμό και την κατασκευή της κτιριακής πρόσοψης, η οποία μετατρέπεται πλέον σε ένα σύστημα παραγωγής ενέργειας και μετάδοσης πληροφοριών. Η τοποθέτησή τους θα πρέπει να βασίζεται σε μελέτη σκίασης του κτιρίου, από την οποία θα προκύπτει η βέλτιστη θέση που θα εξασφαλίζει τη μέγιστη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας. Μπορούν, επίσης, να χρησιμοποιηθούν φωτοβολταϊκοί υαλοπίνακες, ηλιακά σκίαστρα και άλλα συστήματα, τα οποία, σε κάθε περίπτωση, θα πρέπει να συμμορφώνονται με τους οικοδομικούς και ηλεκτρολογικούς κανονισμούς, καθώς και με τους κανονισμούς πυρασφάλειας», τονίζει ο κ. Καψής.

Τα επόμενα χρόνια, με την εξέλιξη του Industry 4.0, αναμένουμε τα κτίρια να παρέχουν υψηλή ενεργειακή αποδοτικότητα, μεγαλύτερη λειτουργικότητα και βελτιωμένη εμπειρία για τους χρήστες τους.

16ο Συνέδριο alumini
«Αλουμίνιο & Αρχιτεκτονική»


Βραβεία «Αλουμίνιο & Αρχιτεκτονική»