ИННОВАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ В СИСТЕМЕ «УМНЫЙ ДОМ»



В статье рассмотрены основные понятия связанные с технологией «Умный дом». Приведены некоторые инновационные материалы, которые могут быть задействованы в результате современного строительства. Также сделаны выводы об изученном материале и проделанной работе.

Ключевые слова: Умный дом, жилой дом современного типа

В настоящее время компьютерные технологии повсеместно завоевывают все сферы жизнедеятельности современного человека. Это данность, продиктованная быстрыми темпами развития нынешнего общества. Информационные технологии все глубже внедряются в быт. И всё более актуальным становится управление домом при помощи высокотехнологичных устройств и его строительство с использованием современных, инновационных материалов. [1-5, 13, 14].

За последнее время в практике строительства появилось огромное количество новых оригинальных конструктивных и технологических решений. Особое место среди них занимает интеллектуализация зданий. Одним из примеров именно интеллектуализации зданий является уже всем известный термин «Умный дом». [1-5].

Умный дом (smart home) - тип современного дома, организованный для проживания людей при помощи автоматизации различных функций. Под «умным» домом следует понимать систему, которая обеспечивает безопасность и ресурсосбережение (в том числе и комфорт) для всех пользователей. Данная система должна уметь распознавать конкретные ситуации, происходящие в доме, и соответствующим образом на них реагировать. Наиболее распространенные примеры автоматизированных действий - автоматическое включение и выключение света, автоматическая коррекция работы отопительной системы или кондиционера и автоматическое уведомление о вторжении, возгорании или протечке воды. [1-5].

Но умный дом – это не только система домашних устройств, способных выполнять действия и решать определенные задачи без участия человека, но также это система, которая включает в себя «умные» инновационные материалы. [6-10].

В своей статье я хочу остановиться на нескольких таких инновационных материалах, способных превратить строящийся объект в «умный дом»:

1) Smart стекло — состоит из нескольких различных слоев стекла с внедрением химических материалов. Умное стекло применимо в архитектуре и на производствах для изготовления свето-прозрачных конструкций (окон, перегородок, дверей и т. п.), изменяющий свои оптические свойства (опалесценция (матовость), коэффициент светопропускания, коэффициент поглощения тепла и т. д.) при изменении внешних условий, например, освещённости, температуры или при подаче электрического напряжения. .

Рассмотрим несколько разновидностей умного стекла:

Стекло с электро-обогревом

Одним из видов современного стекла, применяемого для изготовления свето-прозрачных конструкций различного назначения, является стекло с электропроводным покрытием. Низко-эмиссионное твердое покрытие стекла служит в качестве нагревательного элемента и существенно повышает функциональность готовой конструкции. .

Стекло с электро-обогревом подходит для создания наружного остекления зданий и сооружений различного назначения, его используют на транспорте, а также для изготовления свето-прозрачных конструкций бассейнов, зенитных фонарей, оранжерей и зимних садов, фасадов и окон зданий. Поскольку электро-обогреваемое стекло функционирует чаще всего в качестве дополнительной системы отопления, это дает возможность отказаться от размещения крупногабаритных радиаторов отопления под подоконниками и более рационально использовать площадь помещения. В некоторых случаях такое стекло может быть использовано и в качества основного источника тепла. .

Самоочищающееся стекло (с тонким прозрачным покрытием диоксида титана).

Гидролитический эффект состоит в том, что вода, попадающая на стекло, не собирается в капли, а равномерно растекается по стеклу, образуя тонкую пленку и смачивая накопившуюся грязь. Затем эта водяная пленка легко соскальзывает со стекла, полностью унося с собой грязь и не оставляя после себя разводов. .

Такие стекла идеально подойдут для застекления поверхностей, труднодоступных для уборки и на которых скапливается органическая грязь. Это могут быть стеклянные крыши, световые люки или довольно популярные раздвижные стеклопакеты. .

Антибактериальное стекло

Антибактериальное стекло – это стекло, уничтожающее до 99,9% бактерий, непосредственно контактирующих с поверхностью, а также препятствующее распространению грибка. .

Антибактериальные стекла чаще всего применяются в помещениях, где необходимо поддержание стерильно чистой среды, например, в больницах, бассейнах, оздоровительных и спортивных центрах, ванных комнатах и т.д. Технология производства антибактериального стекла была разработана и запатентована AGC Glass Europe в 2007 году.  В её основе лежит диффузия ионов серебра в верхние слои стекла: ионы серебра взаимодействуют с бактериями, попадающими на поверхность стекла, и уничтожают их, нарушая метаболизм и механизм их деления. Антибактериальный эффект стекол особенно заметен в условиях повышенной влажности и температуры, благоприятных для развития бактерий и грибков. .

2) Интеллектуальный кирпич— профессор Иллинойского университета Чанг Лью, специалист в области вычислительной техники, вместе со своим аспирантом Джоном Инджелом изобрели "интеллектуальный" кирпич, содержащий терморезистор, двухосевой акселерометр, передатчик, антенну и блок питания. Этот пакет датчиков заключен в обычный глиняный кирпич. Устройство встраивается в стену и способно фиксировать температуру, движение или вибрацию окружающей кладки. .

Передача данных осуществляется беспроводным путем посредством радиоволн. С целью продления жизни батарей, питающих кирпич, трансляция сигнала будет осуществляться не постоянно (хотя возможно и обратное), а через определённые интервалы. Кроме того, возможна также подзарядка батарей непосредственно сквозь слой кирпича с помощью индукционной катушки, аналогично тому, как это делается с мобильными устройствами. .

3) Цемент, содержащий диоксид титана (под торговой маркой Bianco TX Millenium), применен при сооружении церкви в Риме, (2003 г.), при строительстве Центра искусств и музыки в Шамбери, Франция (2000 г.), школы в г. Мортара, Италия, (1999 г.). .

Эффективность применения цемента, содержащего диоксид титана, подтверждена результатами испытаний, проведенных в Милане. Раствор цемента с диоксидом титана был нанесен на поверхность дорожного покрытия площадью около 6 000 м2. Интенсивность дорожного движения составляла 1 200 транспортных единиц в час. Установлено, что в солнечный летний день при скорости ветра 0,7 м/с поверхностью раствора поглощалось до 50 % оксидов азота. Эффективность раствора сохранялась через год после его нанесения на поверхность дорожного покрытия. .

Домашняя автоматизация в современных условиях - чрезвычайно гибкая система, которую пользователь конструирует и настраивает самостоятельно в зависимости от собственных потребностей. Это предполагает, что каждый владелец умного дома самостоятельно определяет, какие устройства и где установить и какие задачи и как они будут исполнять. .

Выводы:

Применение современных материалов и технологий позволяет значительно повысить комфортность проживания и снизить финансовые затраты на содержание и эксплуатацию жилого и общественного фонда.