یک بیمارستان عمومی به بخشهای مراقبت، معاینه و درمان، انبار و محل نگهداری موقت زباله، اداری و فن آوری تقسیم میشود. قسمتهای اقامتی و احتمالا بخشهای آموزشی و پژوهشی و همچنین بخشهای حمایتی برای عملیاتهای خدماتی نیز در یک بیمارستان عمومی وجود دارند
در حالی که بیمارستانها در گذشته آگاهانه جهت مصارف پزشکی، جراحی طراحی میشدند امروزه میتوان شاهد تغییر جهت به سوی انسانگرایی در امکانات بیمارستانی بود. بیمارستانهای امروزی بیشتر به هتل شبیه هستند. وجود فضای اقامتی دارای اهمیت بیشتری نسبت به طرحهای سرد بهداشتی در بیمارستانهای گذشته است. مدت زمان بستری و اقامت بیمار به طور پیوسته کوتاهتر میشود و علاقه به اتاقهای یک تختی یا دو تختی (در خصوص بیمارهای خصوصی) بیشتر شده است.
نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است . حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا عمر مفید، کم ویا هزینه زیاد اجرای ساختمان ها نیاز مند ارائه راهکار هائی به منظور استفاده عملی از روش های نوین ومصالح ساختمانی جدید جهت کاهش وزن و کاهش زمان ساخت , دوام بیشتر ونهایتا کاهش هزینه اجراست.
سالید سرفیس معجزه علم نام گرفته است چون در حقیقت رزینی پلیمریست که در اثر ترکیب با فیلری چون rth به ماده ای تحت عنوان سالید سرفیس بدل می شود و همه ویژگی های آن متاثر از همین مسائله است که محصول نهایی شباهت بسیار به سنگ دارد و قطعات مختلف آن بدون درز در کنار هم قرار می گیرند، زیرا در عملیاتی که هنگام چسباندن آن انجام می شود، همان اتفاقی رخ می دهد که در فرایند تولید محصول رخ می دهد؛ بنابر این سالید سرفیس را می توان سنگی پلیمری، بر شمرد که ضمن داشتن همه قابلیت های سنگ می تواند در قطعات بسیار بزرگ و با میزان انعطاف و خمیدگی مورد نظر و دلخواه تولید شود. سالید
سرفیس خصوصیات قابل توجهی، به خصوص برای استفاده در سرویس های بهداشتی و آشپزخانه ها دارد و جالب اینجاست که در کنار همه ویژگی های مفیدی که دارد، این ماده به سختی سنگ است و به زیبایی آن، اما با این تفاوت که سنگی است در 41رنگ متنوع! بنابراین دست افراد برای انتخاب کاملا باز است میتوان قطعات کوچک سالید سرفیس را در کنار هم قرار داد و چنان به هم چسباند که هیچ درزی نداشته باشد و حتی تا کیلومترها کاملا یکپارچه شود؛ هر نوع انعطاف و پیچ و خمی را به کمک پلی استون می توان ایجاد کرد. بنابراین به هیچ عنوان دست طراح را در ارائه طرحی زیبا برای سرویهای بهداشتی و سایر مواردی که از این ماده استفاده می شود بخصوص رستورانهای fast food، نمی بندد و
مقدمه................................................................................................................5
سالید سرفیس ..................................................................................................6
بتن ضد آب........................................................................................................11
ساگاگلس........................................................................................................24
آجر مهند سی سبز............................................................................................25
پلی کربنات(جایگزین شیشه در ساختمان).............................................................31
بتن جذ ب کننده آلودگی هوا................................................................................45
بتن انتقال دهنده نور...........................................................................................47
Etfe چیست ....................................................................................................56
بلوک شیشه ای................................................................................................75
بتن هوشمند گرما
اطلاع از سایر کشورها برای این است که یا ایده بگیریم و اقدامات جدیدی انجام دهیم و یا ناآگاهانه اقدامی را شروع نکنیم و اشتباهات آن ها را تکرار نکنیم.لزوما به معنای تقلید نمی باشد.
بیشترین مطالعات در مورد سایر کشورها توسط کشورهای پیشرفته صورت می گیرد. حتی روی کشورهای در حال توسعه مطالعات گسترده انجام می دهند تا از تجربیات آنها استفاده کنند.
. تعداد 39 شاخص ارزیابی شهرها . برترین شهرهای جهان
مسکن زباله(کاهش و بازیافت)
تامین درآمد شهرداری حریم شهر
سیستم های اطلاعات شهری
خدمات رسانی به مردم
مدیریت واحد شهری
فقر
حمل و نقل
کاربری ها و ساخت و ساز
شامل یک سلسله سیاستگذاری ها ، برنامه ریزی ها و اقداماتی است که به طور هماهنگ توسط
شهرداری ، دولت ، نهادهای قانونگذاری و قضائی ، بخش خصوصی و مردم
با رهبریت شهرداری صورت می گیرد
تا بتواند
مشکلات ناشی از شهرنشینی را کاهش داده
و شهرها را به چشم انداز ترسیم شده آنها برساند.
سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .
سنسورهای بدون تماس:
سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با فاصله از جسم و بدون اتصال به آن عمل می کند مثلا نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حسکرده و فعال می شوند. این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواندباعث جذب یک رله، کنتاکتور و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم میگردد.
کاربرد این سنسورها در صنعت:
1- شمارش تولید: سنسورهای القائی، خازنی ونوری
2- کنترل حرکت پارچه و …: سنسور نوری و خازنی
3-تشخیص پارگی ورق: سنسورنوری
4- کنترل سطح مخازن: سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح
5- کنترل انحراف پارچه: سنسور نوری و خازنی
6- اندازه گیری سرعت: سنسور القائی و خازنی
7- کنترل تردد: سنسور نوری
8-اندازه گیری فاصله قطعه: سنسور القائی آنالوگ
مزایای سنسورهای بدون تماس:
سرعت سوئیچینگ(قطع و وصل)زیاد: سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالائی برخوردارند، بطوریکه برخی از آنها (سنسور القائی سرعت) با سرعت سوئیچینگ تا KHZ)25( کار می کنند.
طول عمر زیاد: بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار وجرقه های حین کار و … دارای طول عمر زیادی هستند.
قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد، دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و … قابل استفاده هستند.
عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو وفشار نیازی نیست.
عدم ایجاد نویز در هنگام قطع وصل به دلیل استفاده ازنیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم(Bouncing Noise)ایجاد نمی شود.
انواع سنسورهای مجاورتی :
1-نوری:این نمونه سنسورها به دو صورت کار می کنند.یا دو سنسور که به صورت ارسال و دریافت در مقابل هم هستند یا یک سنسور که قابلیت ارسال و دریافت امواج فروسرخ را دارد و در مقابل آن یک اینه قرار گرفته است.در صورتی که جسم امواج ارسالی را قطع کند نور به فتو ترانزیستور گیرنده نمی رسد وخاموش می شود و در نتیجه یک پالس به کنترلر ارسال می شود(سطح صفر).
نکته:دستگاههایی که با این سنسورها کار می کنند در صورت بروز خطا پاک بودن اینه ها وصحت ارسال و دریافت سنسورها راچک کنید.
۲-خازنی:این سنسورها همانند خازنها کار می کند و در صورت حظور جسم در میدان آن ظرفیتش تعغیر می کند ویک سگنال به کنترلر ارسال می کند(سطح صفر).
نکته:سنسورهای خازنی قابلیت اشکار سازی حضور هرنوع جسمی را دارند(پلاستیک.چوب .فلز و..)
۳-القایی:این سنسورها همانند یک سلف کار میکنند واز خاصیت القایی آن جهت اشکار سازی حضور جسم استفاده می شود.میدان دارای یک دامنه وفرکانس معین است در صورت حضور جسم نوسانات و دامنه صفر می شود ویک سیگنال(سطح صفر)به کنترلر ارسال می شود.
نکته:سنسورهای القایی فقط اجسام رسانی مغناطیسی را حس می کنند.و قدرت اشکار سازی جسم آنها به اندازه دامنه میدان تولیدی(ولتاز تغذیه)بستگی دارد.
۴-التراسونیک:این سنسور ها از امواج ما فوق صوت که در محدوده ۲۰تا ۵۰کیلو هرتز است اسفاه می کند.
کاربرد مهم آن استفاده در سرعت سنج ها و اشکارسازی سطح مخازن و اندازه گیری فلو و… است.
نحوه کار آن به این صورت است که با محاسبات سرعت موج و اختلاف زمان بین ارسال و دریافت فاصله را اندازه گیری می کنند.این سنسورها به صورت پالسی کار میکنند مثلا در هر ۲ثانیه یکبار یک پالس ارسال و فاصله را اندازه کیری می کند.
5- سنسورتشخیص کد رنگ:تشخیص نوار رنگی کاغذ های بسته بندی
سنسورهای بیوالکتریکیBiosensors:
بیوسنسورها طی سالهای اخیر مورد توجه بسیاری از مراکز تحقیقاتی قرار گرفته است. بیوسنسورها یا سنسورهای بر پایه مواد بیولوژیکی اکنون گستره ی وسیعی از کاربردها نظیر صنایع دارویی، صنایع خوراکی، علوم محیطی، صنایع نظامی بخصوص شاخهBiowar و … را شامل میشود.
توسعه بیوسنسورها از 1950 با ساخت الکترود اکسیژن توسط لی لند کلارک در سین سیناتی آمریکا برای اندازه گیری غلظت اکسیژن حل شده در خون آغاز شد. این سنسور همچنین بنام سازنده ی آن گاهی الکترودکلارک نیز خوانده میشود. بعداً با پوشاندن سطح الکترود با آنزیمی که به اکسیده شدنگلوکز کمک میکرد از این سنسور برای اندازه گیری قند خون استفاده شد. بطور مشابه باپوشاندن الکترود توسط آنزیمی که قابلیت تبدیل اوره به کربنات آمونیوم را داراست درکنار الکترودی از جنس یونNH4++ بیو سنسوری ساخته شده که میتوانست میزان اوره درخون یا ادرار را اندازه گیری کند. هر کدام از این دو بیوسنسور اولیه از ترنسدیوسرمتفاوتی در بخش تبدیل سیگنال خویش استفاده میکردند. در نوع اول میزان قند خون بااندازه گیری جریان الکتریکی تولید شده اندازه گیری میشد (آمپرومتریک) در حالیکه درسنسور اوره اندازه گیری غلظت اوره بر اساس میزان بار الکتریکی ایجاد شده درالکترودهای سنسور صورت می پذیرPotentiometric.
ممکن است روزی فرا رسد که بیمار بدون نیاز به مراجعه به پزشک و تنها بر مبنای اطلاعاتی که توسط یکCOBD یاChip-on-Board-Doctor فراهم میشود نوع بیماری تشخیص داده شده و سپس داروهای مورد نیاز مستقیماً درون خون تزریق شود. این مسئله باعث خواهد شد که دوزمصرفی دارو بسیار پایین آمده و ضمناً از میزان اثرات جانبی داروSide-Effect بطرزفاحشی کاسته شود، چرا که دارو مستقیماً به محل مورد نیاز در بدن ارسال میشود.
کاری که یک بیوسنسور انجام میدهد تبدیل پاسخ بیولوژیکی به یک سیگنال الکتریکی است و شامل دو جزء اصلی: پذیرندهReceptor و آشکارکنندهDetector است. قابلیت انتخابگری یک بیوسنسور توسط بخش پذیرنده تعیین میشود. آنزیمها، آنتی بادیها، و لایه های لیپید (چربی) مثالهای خوبی برایReceptor هستند.
وظیفه دتکتور تبدیل تغییرات فیزیکی یا شیمیایی با تشخیص ماده مورد تجزیه)Analyte( به یکسیگنال الکتریکی است. کاملاً واضح است که دتکتورها قابلیت انتخاب در نوع واکنش صورتگرفته را ندارند. انواع دتکتورهای (یا ترانسدیوسرها یا مبدلها یا آشکارسازها) مورداستفاده در بیوسنسورها شامل: الکتروشیمیایی، نوری، پیزوالکتریک و حرارتی میباشند. در نوع الکتروشیمیای عمل تبدیل به یکی از صورتهای: آمپرومتریک، پتانشیومتریک، وامپدانسی صورت میپذیرد. متداولترین الکترودهای مورد استفاده در نوع پتانشیومتریک شامل: الکترود شیشه ایGlass Electrode، الکترود انتخابگر یونیIon-Selective، وترانزیستور اثرمیدان حساس یونیIon-sensitive FET یاISFET هستند.
بطورکلییک بیوسنسور شامل یک سیستم بیولوژیکی ایستاImmobilized نظیر یک دسته سلول، یکآنزیم، و یا یک آنتی بادی و یک وسیله اندازه گیری است. در حضور مولکول معینی سیستمبیولوژیکی باعث تغییر خواص محیط اطراف میشود. وسیله اندازه گیری که به این تغییراتحساس است، سیگنالی متناسب با میزان و یا نوع تغییرات تولید میکند. این سیگنال راسپس میتوان به سیگنالی قابل فهم برای دستگاههای الکترونیکی تبدیل کرد.
مزایای بیوسنسورها بر سایر دستگاههای اندازه گیری موجود را میتوان بطورخلاصه بصورت زیر بیان کرد:
مولکولهای غیرقطبی زیادی در ارگانهای زنده شکلمیگیرند که به بیشتر سیستمهای موجود اندازه گیری پاسخ نمی دهند. بیوسنسورهامیتوانند این پاسخ را دریافت کنند.
مبنای کار آنها بر اساس سیستم بیولوژیکیایستاImmobilized تعبیه شده در خود آنهاست، در نتیجه اثرات جانبی بر سایر بافتهاندارند.
کنترل پیوسته و بسیار سریع فعالیتهای متابولیسمی توسط این سنسورهایامکان پذیر است.
سنسور تشخیص حرکت بدن انسانPIR:
همانطورکه میدانید امروزه استفاده از سنسور های تشخیص حرکت رونق بسیار بالایی پیدا کرده ،هم در زمینه های امنیتی و حفاظتی و هم در مسائل صرفه جویی و بهینه سازی ، سنسور هایPIR یاPASSIVE INFRA REDسنسورهایی هستند که طول موجInfrared محیط اطراف رادریافت میکنند.
هر جسمی که دمایش بالاتر از صفر درجه مطلق باشد دارای تشعشعاتInfrared یامادون قرمز میباشد . اما این موج دارای طول موج های مختلف برای درجه حرارتهای متفاوت است . کاری که این سنسور انجام میدهد در واقع دریافت این امواج در رنج بدن انسان و تشخیص آن میباشد . از این سنسور در دستگاه هایی که برای تشخیص حرکت بدن انسان حتی به صورت جزئی استفاده میشود و از نظر دقت و قابلیت اعتماد در سطح بالایی میباشد بدین وسیله شما یک آشکار ساز حرکت دارید که فقط به حرکات بدن انسان حساس است،
کاربرد این نوع سنسور:
در مسائل امنیتی ، مثل دزدگیرها مفید میباشد و در مسائل مربوط به بهینه سازی مصرف انرژی میتواند بسیار مفید واقع شود .
تعریف ترانسمیتر:
ترانسمیتر وسیله ای است که یک سیگنال الکتریکی ضعیف را دریافت کرده و به سطوح قابل قبول برای کنترلرها و مدارهای الکترونیکی تبدیل می کند ، مثلأیک حلقه فیدبک سیگنالی در سطح میکروولت یا میلی ولت یا میلی آمپرتولید می کند و این سیگنال ضعیف می تواند با عبور از ترانسمیتر به سیگنالی در سطوح صفر تا ده ولت و یا4 تا 20 میلی آمپر تبدیل شود. ترانسمیترها عمومأ از قطعاتی مثلop-amp برای تقویت وخطی کردن این سطوح ضعیف سیگنال استفاده می کند . سنسورها و ملحقات آنها مثل ترانسدیوسرها را در گروه های بزرگی تحت عنوان ابزار دقیق قرار داده و آنها را براساس نوع انرژی قابل استفاده و روشهای تبدیل ، دسته بندی می کنند.
تعریف ترانسدیوسر:
یک ترانسدیوسر بنا به تعریف ، قطعه ای است که وظیفه تبدیل حالات انرژی به یکدیگر را برعهده دارد ، بدین معنی که اگر یک سنسور فشار همراه یک ترانسدیوسر باشد ، سنسور فشار پارمتر را اندازه می گیرد ومقدار تعیین شده را به ترانسدیوسر تحویل می دهد ، سپس ترانسدیوسر آن را به یک سیگنال الکتریکی قابل درک برای کنترلر و صد البته قابل ارسال توسط سیم های فلزی ،تبدیل می کند .بنابراین همواره خروجی یک ترانسدیوسر ، سیگنال الکتریکی است که درسمت دیگر خط می تواند مشخصه ها و پارامترهای الکتریکی نظیر ولتاژ ، جریان و فرکانس را تغییر دهد ، البته به این نکته باید توجه داشت که سنسور انتخاب شده باید از نوع سنسورهای مبدل پارامترهای فیزیکی به الکتریکی باشد و بتواند مثلأ دمای اندازه گیری شده را به یک سیگنال بسیار ضعیف تبدیل کند که در مرحله بعدی وارد ترانسدیوسر شده وسپس به مدارهای الکترونیکی تحویل داده خواهد شد.
برای درک این مطلب به تفاوتهای میان دو سنسور انداره گیر دما می پردازیم : ترموکوپل و درجه حرارت جیوه ای، دو نوع سنسور دما هستند که هر دو یک عمل را انجام می دهند ، اما ترموکوپل در سمت خروجی سیگنال الکتریکی ارائه می دهد ، در حالی که درجه حرارت جیوه ای خروجی خود رابه شکل تغییرات ارتفاع در جیوه داخلش نشان می دهد.
سنسورهای فشار:
فشار را به کمک دستگاههای فشارسنج اندازه میگیرند، عمدهترین فشار سنجها که بر حسب مکانیزم کارشناسان نامگذاری شده است عبارتند از:
فشارسنج لولهU شکل
فشارسنج مکلئود
فشارسنج جیوهای
فشارسنج ترموکوپل
فشارسنج صوتی
فشارسنج خازنی
فشارسنج گاز ایدهال
فشارسنج لولهU شکل
ساده ترین و معروفترین آنها فشار سنج لولهU شکل است که در آن مقداری جیوه در لولهU شکل ریخته شده و میزان اختلاف فشار محیط هوا که برابرp0 است و ماده داخل فشارسنج که بر مایع جیوه فشار وارد میکند از طریق اختلاف ارتفاع ستون مایع جیوه اندازه گیری میشود. بنابراین از این طریق فشار واقعی را میتوانیم بدستآوریم:P = P0 + ρg )h – h0
در رابطه اخیرP فشار وρ چگالی ماده وP0 فشار اتمسفر ، h0 ارتفاع ستون مایع در فشار اتمسفر ، g شتاب جاذبه وhارتفاع ستونمایع در فشار ماده میباشد.
فشارسنج جیوهای(Mercury Barometer)
این فشار سنج اساساً از یک لوله خالی از هوا درست شده است که یک طرف آنمسدود و طرف دیگر آن که باز است در ظرف پر از جیوه فرو برده شده است. فشار هوایبیرون ، جیوه را از منبع به سمت داخل لوله میراند. جیوه تا حدی که وزن آن در داخللوله ، دقیقاً معادل نیروی ناشی از فشار هوا گردد در لوله فشار سنج بالا میرود وسپس در حالت تبادل و سکون باقی میماند. با تغییر فشار هوا ، سطح جیوه در داخل لولهنیز بالا و پایین خواهد رفت. در شرایط نرمال جیوه به اندازه 92/29 اینچ یا 760میلیمتر در لوله بالا میآید که فشاری معادل 15/1013 میلی بار است. جیوه در داخللوله فشارسنج به دلیل خاصیت کشش سطحی دارای یک سطح محدب است که هنگام تعیین فشار،باید بالاترین سطح محدب قرائت شود.
فشارسنج فلزی(Aneroid)
فشارسنج فلزی وسیلهای است مکانیکی که از یک محفظه قوطی شکل استوانهای بدون هوا تشکیل شده است؛ با تغییر فشار هوا این محفظه منقبظ یا منبسط میشود. با یک سیستم نسبتاً پیچیده که مرکب از تعدادی اهرم و قرقره است این تغییرات بزرگ شده و به یک عقربه که بر روی صفحه مدرجی حرکت میکند، منتقل میشود. یک شاخص متحرک که میتواند در یک نقطه ثابت شود بر روی فشار سنج تعبیه شده است تا بتوان تغییرات فشار را نسبت به آخرین قرائت اندازه گیری کرد.
فشار نگار(Barograph)
فشار نگار مشابه فشارسنج فلزی است با این تفاوت که اثر تغییرات فشار درمحفظه بدون هوا ، به یک قلم انتقال داده شده و قلم بر روی کاغذی که دور یک استوانه چرخان پیچیده شده است خط پیوستهای را رسم میکند. محور عمودی این صفحه بر حسب واحدفشار و محور افقی آن بر حسب زمان مدرج شده است که معمولاً برای هر دو ساعت یک خطوجود دارد. فشار نگارهای دقیقی هم ساخته شده است که قادرند تغییرات فشار را تا یکدهم میلی بار اندازه گیری نمایند، این دستگاهها میکرو باروگراف نامیده شدهاند.
سنسورها در ربات:
سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی،مجاورتی، بینایی و صوتی بهکار میروند. عملکرد سنسورها بدینگونه است که با توجهبه تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند،
سطوح ولتاژی ناچیزی را درپاسخ ایجاد میکنند، که با پردازش این سیگنالهای الکتریکی میتوان اطلاعات دریافتیرا تفسیر کرده و برای تصمیمگیریهای بعدی از آنها استفاده نمود.
سنسورهارا میتوان از دیدگاههای مختلف به دستههای متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل میآید:
.سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطرافربات، دریافت مینمایند
.سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، ازجمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آنها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت مینمایند.
سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آنها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت میشود.
.سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار میکنند، به همین دلیل ارزانتر، سادهتر و دارای کارایی کمتر هستند.
سنسورها از لحاظ فاصلهای که با هدف مورد نظر باید داشته باشندبه سه قسمت تقسیم میشوند:
•سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلفمحرکها مخصوصا در عوامل نهایی یافت میشوند و به دو بخش قابل تفکیکاند.
i.سنسورهای تشخیص تماس
ii.سنسورهای نیرو-فشار
دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:
1.حس کردن استاتیک: در این روش محرکها ثابتاند و حرکتهایی که صورت میگیرد بدون مراجعه لحظهای به سنسورها صورت میگیرد.به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده میشود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت میگیرد.
2.حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل میشوند. اغلب سنسورها در سیستمهای بینا اینگونهاند.
حال از لحاظ کاربردی با نمونههایی از انواع سنسورها درربات آشنا میشویم:
a.سنسورهای بدنه(Body Sensors):
این سنسورها اطلاعاتی رادرباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم میکنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیتهایی که در سوییچها حاصل میشود، به دست میآیند. با دریافت وپردازش اطلاعات بدست آمده ربات میتواند از شیب حرکت خود و اینکه به کدام سمت درحال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکسالعملی متناسب با ورودی دریافت شده از خودبروز میدهد.
b.سنسور جهتیاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor) با بهرهگیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطبنمایالکترونیکی هم ساخته شده است که میتواند اطلاعاتی را درباره جهتهای مغناطیسیفراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک میکند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شدهو برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصمگیری کند. این سنسورها دارای چهار خروجیمیباشند که هرکدام مبین یکی از جهتها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیزمیتوان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکانپذیر ساخت.
c.سنسورهای فشار وتماس(Touch and Pressure Sensors) شبیه سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظرمیرسد. اما سنسورهای سادهای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرارمیگیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیلها دردستاندازها استفاده میشود. این سنسورها در دستها و بازوهای ربات هم به منظورهایمختلفی استفاده میشوند. مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عاملنهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به رباتها برای اعمال نیروی کافی برای بلندکردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک میکند. با توجه بهاین توضیحات میتوان عملکرد آنها را به چهار دسته زیر تقسیم کرد: 1- رسیدن به هدف،2- جلوگیری از برخورد، 3- تشخیص یک شی.
d.سنسورهای گرمایی(Heat Sensors):
یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المانهای مقاومتی پسیوی هستند که مقاومتشان متناسب با دمایشان تغییر میکند. بسته به اینکه در اثرگرما مقاومتشان افزایش یا کاهش مییابد، برای آنها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یامنفی را تعریف میکنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپلها هستند که آنهانیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید میکنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطهایکه باید دمایش اندازهگیری شود، قرار میدهند
سنسورهای بویایی(Smell Sensors):
تا همین اواخر سنسوری که بتواند مشابه حس بویایی انسان عمل کند، وجودنداشت. آنچه که موجود بود یکسری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیهای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه میشود، درکنار یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخگویی سنسوربه محرکهای محیطی فراهم میشود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت میکنند و پس ازآن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفادههای بعدی به کار میبرند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل میکنند و سپس پاسخهای دریافتی از آنها به شبکه عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت میگیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آنها نمیتوانند یک بو یاعطر را به طور مطلق انداره بگیرند. بلکه با اندازهگیری اختلاف بین آنها به تشخیص بو میپردازند.
نمونه ای از کار برد:
آلمانی ها توانسته اند با ساخت سنسور بویایی ویژه ای بیماری های قلبی را تا 90% کشف کنند. چنین اعلام شده که این حسگر می تواند انواعی از نارسایی قلبی را بر اساس بوها تشخیص دهد.
f.سنسورهای موقعیت مفاصل : رایجترین نوع این سنسورهاکدگشاها(Encoders) هستند که هم از قدرت بالای تبادل اطلاعات با کامپیوتربرخوردارند و هم اینکه ساده، دقیق، مورد اعتماد و نویز ناپذیرند. این دسته انکدرهارا به دو دسته میتوان تقسیم کرد:
i.انکدرهای مطلق: در این کدگشا ها موقعیتبه کد باینری یا کد خاکستریBCD Binary Codded Decibleتبدیل میشود. این انکدرها بهعلت سنگینی و گرانقیمت بودن و اینکه سیگنالهای زیادی را برای ارسال اطلاعات نیازدارند، کاربرد وسیعی ندارند. همانطور که میدانیم بهکار گیری تعداد زیادی سیگنالدرصد خطای کار را افزایش میدهد و این اصلا مطلوب نیست. پس از این انکدرها فقط درمواردی که مطلق بودن مکانها برای ما خیلی مهم است و مشکلی هم از احاظ بار فابلتحمل ربات متوجه ما نباشد، استفاده میشود.
ii.انکدرهای افزاینده: اینکدگشا ها دارای قطار پالس و یک پالس مرجع که برای کالیبره کردن بکار میرود هستند،از روی شمارش قطارهای پالس نسبت به نقطه مرجع به موقعیت مورد نظر دست مییابند. ازروی فرکانس (عرض پالسها) میتوان به سرعت چرخش و از روی محاسبه تغییرات فرکانس درواحد زمان (تغییرات عرض پالس) به شتاب حرکت دوارنی پی برد. حتی میتوان جهت چرخش رانیز فهمید. فرض کنید سیگنالهایA وB وC سه سیگنالی باشند که از کدگشا بهکنترلکننده ارسال میشود. B سیگنالی است که با یک چهارم پریود تاخیر نسبت بهA. ازروی اختلاف فاز بین این دو میتوان به جهت چرخش پی برد.
سنسور مادون قرمز بدون حساسیت به نور محیط
این یک سنسور مادون قرمز که نسبت به نور روزحساسیت نداره و با استفاده از یکPLL کار می کنه!
و اما چه جوری کار می کنه این از یهIC استفاده میکنه که دارای یه اوسیلاتور که روی فرکانسKHz 4.5 تنظیم شده این فرکانس توسط یه فرستنده مادون قرمز فرستاده می شه و توسط گیرنده مربوطه گرفته شده و ولتاژDC اون حذف می شه (که معمولا این ولتاژ متناسب با نور های محیطه) بعدتوسط یهPhase Detector با فاز فرستنده مقایسه می شه و اگر برابر بود خروجی صفر میشه وجود یکPLL در مدار باعث می شه که حساسیت مدار به نور های پراکنده جلوگیری میکنه البته برای تنظیم حساسیت می تونین از پتانسیومتر مدار استفاده کنین
ازاین مدار می تونین هم برای تشخیص وجود یک مانع استفاده کنین و هم برای تشخیص رنگسیاه از سفید. فرستنده و گیرنده مدار رو می تونین رو بروی هم قرار بدین که با اینکار اگر مانعی در بین این دو باشه تشخیص داد می شه و هم می تونین هر دو رو کنار همقرار بدین البته باید مراقب باشین که نور فرستنده در این حالت مستقیم به گیرندهنرسه و فقط انعکاس اون رو گیرنده در یافت کنه با این کار اگه مانعی رو نزدیک این دوقرار بدین تشخیص داده می شه این فاصله حدود 2cm که بستگی به رنگ جسم و جنس فرستندهو گیرنده دارد البته می توان آن را با پتانسیومتر مدار کمتر کرد با همین روش میتونین رنگ سیاه رو از سفید تشخیص بدین البته تنظیم پتانسیومتر یادتون نره
حسن این مدار اینه که با کم و زیاد شدن نور تنظیماتتون بهم نمی خوره دیگهبعداز یک ساعت تنظیم بعد که وارد محیط مسابقه شدین که نور دیگه ای داره همه چیز بهمنمی خوره.
حسگرهای مافوق صوت(Ultrasonic):
یکی از مسائل مطرح در رباتیک ایجاددرک نسبت به محیط خارجی برای جلوگیری از برخورد نامطلوب به اشیاء موجود در محیطحرکت است.
از سوی دیگر ممکن است نیاز داشته باشیم که ربات بتواند درکی ازفاصله ها بدون تماس فیزیکی داشته باشد. برای این منظور از سنسورهای مافوق صوت یاUltrasonic استفاده می کنند.فرکانسهای این محدوده را می توان بین 40 کیلو هرتز تاچندین مگا هرتز در نظر گرفت.امواجی با این فرکانسها کاربردهایی چون سنجش میزانفاصله،سنجش میزان عمق یک مخزن و ….را دارند.
جهت استفاده از این امواج یکسری سنسورهای مخصوص طراحی شده که می توان این سنسورها را به دو دسته صنعتی و غیرصنعتی تقسیم بندی کرد.سنسورهای غیر صنعتی در فرکانسهایی در حدود 40 کیلو هرتز کارمی کنند و در بازار با قیمتهای پایین در دسترس هستند. در این سنسورها دقت کار بالانبوده و فقط در حد تشخیص یک فاصله یا عمق یک مایع می توان از آنها استفاده کرد.امابلعکس در سنسورهای صنعتی که در فرکانسهای در حد مگا هرتز کار می کنند و به دلیل همین فرکانس بالا ما دقت زیادی را خواهیم داشت
مکانیزم کلی کار این سنسورها، فرستادن یک بیم و دریافت انعکاس آن و متعاقبا محاسبه زمان رفت و برگشت است. بدینترتیب می توان فواصل را نیز براحتی با در نظر گرفتن سرعت صوت در دما و فشار محیط ،محاسبه کرد به همین دلیل این سنسور به صورت دوpack مجزای گیرنده و فرستنده موجودمی باشد.
نگاهی سریع به سنسورهای رایج
SHT11سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال
SHT75 سنسور رطوبت با خروجی دیجیتال
Rhu-207 سنسور رطوبت با خروجی مقاومتی
HS1101 سنسور رطوبتبا خروجی خازنی
3610 سنسور رطوبت با خروجی ولتاژdc
Smt160 سنسوردما با خروجی دیجیتال
LM35سنسور دما با خروجی آنالوگ
Gs209 سنسورتشخیص فلزات
Tgs4161 سنسور تشخیص دی اکسید کربن
MQ-4 سنسور گازمتان
Ss1118سنسور اکسیژن
Ke-25سنسور اکسیژن
GR500 سنسور وزن
MQ-9 سنسور گاز مونوکسید کربن
MQ-2 سنسور تشخیص دود
MQ-5 سنسور گاز
Pir –dz035 سنسور تشخیص انسان
L298 درایور
Uln2003 درایور
Msk4225 درایور
27xx حافظهprom
28xx حافظهeeprom
Cmps03 قطب نما
Tsl2550t سنسور تجزیهنور
Gp2s04 سنسور تشخیس سیاه و سفید
Tsl230 تشخیص رنگ
LHI648 سنسور حرارتی حساس به بدن
O2A سنسور رطوبت و دما در یک پکخروجی دیجیتال
S2H سنسور رطوبت مقاومتی
HAS 400-S سنسور اندازهگیری جریان
LHI 944سنسورتشخیص حرکت (انسان و حیوان)
سنسورهای تشخیص اثر انگشت:

در حال حاضر سنسورها به روشهای نوری، نیم هادی ، خازنی و LE ساخته می شوند.
سنسورهای نوری : این دسته از سنسورها تصویر اثر انگشت را از طریق فشار دادن سر انگشتان بر روی لنز و منبع نوری ثبت می نمایند. صفحه این سنسورها از الماس صنعتی (LANTAN ) ساخته شده است.
سنسورهای اثر انگشت نیمه هادی : در این سنسورها ، تصاویر اثر انگشت با تغییر در بار الکتریکی با توجه به فشار و ضربه حرارتی از انگشت به سنسور و یا با استفاده از میدان مغناطیسی یا امواج مافوق صوت برای تبدیل سیگنال به تصاویر بدست می آید.
در این سنسورها صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.
– سنسورهای اثر انگشت LE : تصاویر با استفاده از مواد شیمیایی که نور را هنگام لمس انگشت روی آنها منتشر می کنند، بدست می آید.
* در این نوع سنسور نیز صفحه نمایش از یک فیلم نازک ساخته می شود.
فرکانس سوئیچینگ:
حداکثر تعداد قطع و وصل یک سنسور در ثانیه می باشد .(واحد آن HZ میباشد.)
فاصله سوئیچینگ S) ):
فاصله بین قطعه استاندارد و سطح حساس سنسور به هنگام عمل سوئیچینگ می باشد.
فاصله سوئیچینگ نامی Sn)):
فاصله ای که در حالت متعارف و بدون در نظر گرفتن پارامترهای متغیر از قبیل درجه حرارت ، ولتاژ تغذیه و ... تعریف شده است
بسیاری لیمیت سوییچ ها، محرّک گذرا دارند یعنی با وجود نیروی خارجی عمل میکنندو با برداشتن نیرو آزاد می شوند.
بعضی لیمت سوییچ هابا واردن شدن فشار در همان موقعیّت می مانند و تا در جهت مخالف نیرو وارد نشود،آزاد نمی شوند
سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده و می تواند کمیت هایی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل کند.سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانندPLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جملهPLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسور ها بر اساس نوع و وظیفه ای که برای آن ها تعریف شده اطلاعات را به سیستم کنترل کننده می فرستند و سیستم طبق برنامه تعریف شده عمل می کند .
) تعریف عبارت سنسور :
واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس
کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد
استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته
شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها
پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک
سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در
این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل
می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.
به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.
حسگرهای رطوبت حسگر حرکت
زوج حسگر اولتراسونیک ( مافوق صوت )
سنسورهای بدون تماس
سنسورهای بدون تماس سنسورهائی هستند که با نزدیک شدن یک قطعه وجود آنرا حس کرده و فعال می
شوند .این عمل به نحوی که در شکل زیر نشان داده شده است می تواند باعث جذب یک رله ، کنتاکتور
و یا ارسال سیگنال الکتریکی به طبقه ورودی یک سیستم گردد.
کاربرد سنسورها
1) شمارش تولید : سنسورهای القائی ، خازنی و نوری
2 ) کنترل حرکت پارچه و ... : سنسور نوری و خازنی
3 ) کنترل سطح مخازن : سنسور نوری و خازنی و خازنی کنترل سطح
4 )تشخیص پارگی ورق : سنسور نوری
5 ) کنترل انحراف پارچه : سنسور نوری و خازنی
6 ) کنترل تردد :سنسور نوری
7) اندازه گیری سرعت :سنسور القائی و خازنی
8 ) اندازه گیری فاصله قطعه :سنسور القائی آنالوگ
مزایای سنسورهای بدون تماس
سرعت سوئیچینگ زیاد :
سنسورها در مقایسه با کلیدهای مکانیکی از سرعت سوئیچینگ بالایی برخوردارند ، بطوریکه برخی از آنها
( سنسور القائی سرعت ) با سرعت سوئیچینگ تا 25 KHz کار می کنند .
طول عمر زیاد :
بدلیل نداشتن کنتاکت مکانیکی و عدم نفوذ آب، روغن، گرد و غبار و ... دارای طول عمر زیادی هستند.عدم نیاز به نیرو و فشار: با توجه به عملکرد سنسور هنگام نزدیک شدن قطعه، به نیرو و فشارنیازی نیست. قابل استفاده در محیطهای مختلف با شرایط سخت کاری: سنسورها در محیطهای با فشار زیاد،دمای بالا، اسیدی، روغنی، آب و ... قابل استفاده می باشند.عدم ایجاد نویز در هنگام سوئیچینگ : به دلیل استفاده از نیمه هادی ها در طبقه خروجی، نویزهای مزاحم (Bouncing Noise) ایجاد نمی شود .
امروزه کلمه سنسور به هیچ وجه از مفاهیمی مانند میکروپرسسور، ترانسپیوتر، انواع مختلف حافظه و سایر
عناصر الکترونیکی به عنوان یکی از لغات وابسته به دنیای نوآوری های تکنولوژی اهمیت کمتری راندارد .با
وجود این سنسور هنوز هم فاقد یک تعریف دقیق است همچنان که عباراتی از قبیل "پروب" ، " بعد سنج " ، " پیک آب " یا ترنسدیوسر " مدتها چنین بوده اند . بنابراین جای تعجب از اینکه انتشاراتی که با سنسورها سر و کار دارند غالبا بحث خود را با تعریفی از سسنسور می گشایند .کوشش های زیادی به عمل آمده است تا این کثرت تعاریف را محدود نماید .جدا از کلمه سنسور ما اصطلاحاتی از قبیل المان سنسور، سیستم سنسور، سنسور باهوش یا آگاه، تکنولوژی سنسور و غیره مواجه می شویم .چه چیزی است که در پشت کلمه سنسور به معنی توانایی SENSORIUN نهان شده است؟ کلمه سنسور یک کلمه تخصصی است که از کلمه لاتین به معنی "حس" بر گرفته شده است . پس از آشنایی با منشا مفهوم سنسور، ، senseus "حس کردن " یا تاکید کردن بر تشابه بین سنسورهای تکنیکی و اندام های حس انسانی واضح به نظر می رسد . شکل (1-1) این تشابه را نشان می دهد با وجود این ایده سنسور فراتر از این تشابه حرکت نموده و یک کلمه مترادف همه جانبه برای احساس کردن، تبدیل و ثبت مقادیر اندازه گیری شده به حساب می آید . یک سنسور یک کمیت فیزیکی معین را که باید اندازه گیری شود به شکل یک کمیت الکتریکی تبدیل می کند تغییر میدهد که می تواند پردازش شود یا بصورت الکترونیکی انتقال داده شود.بعد های فیزیکی را میتوان بر اساس دیاگرام شکل 1-2 طبقه بندی کرد. جدول 1-1 مثال هایی از بعد های فیزیکی را که سنسورها می توانند اندازه گیری کنند نشان می دهد.می توان سنسور را به یک زیر بخش عنصر حس کننده تفکیک کرد که، به عنوان نمونه ، فشار را به صورت انحراف یک غشا نیمه هادی، یا تغییری در شاخص انکسار بصورت کاهشی در شدت نور در یک فیبر نوری ثبت کند ؛ به علاوه یک عنصر تغییر دهنده یا مبدل داریم که انحراف غشا نیمه هادی ، که در آن مقاومت ها به شکل پل ساخته شده اند، را بصورت یک ولتاژالکتریکی تبدیل می نماید یا تغییری در شدت نور را با استفاده از یک پروسه تبدیل نوری الکترونی بصورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل میکند .
یک سنسور می تواند به تنهایی از یک عنصر مبدل نیز تشکیل شود ) برای مثال یک سنسور پیزوالکترونیکی ، سنسورهای نوری( چنین تعریفی از سنسور ها هیچ محدودیتی برروی اندازه یا شکل وضع آن وضع نمی نماید.
سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده
مقدمه :
سنسورها از نظر کیفی مرحله جدیدی را در استفاده هرچه بیشتر از همه امکاناتی که توسط علم میکرو
الکترونیک بوجود آمده است، بویژه در زمینه پردازش اطلاعات عرضه می کند. سنسورها رابط بین سیستم
کنترل الکتریکی از یک طرف و محیط، عملیات، رشته کارها یا ماشین از طرف دیگر هستند. درگذشته تکامل سنسور قادر به هم گامی با سرعت تکامل در صنعت میکروالکترونیک نبوده است. در واقع در اواخر
دهه1970 و اوایل دهه 1980 تکامل سنسور در سطح بین المللی بین سه و پنج سال عقب تر از تکامل علم میکروالکترونیک در نظر گرفته می شد. این حقیقت که ساخت عناصر میکروالکترونیک غالباً بسیار ارزانتر از وسائل اندازه گیری کننده ای (سنسورهائی) بود که آنها احتیاج داشتند یک مانع جدی در ازدیاد و متنوع نمودن کاربرد میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات در گستره وسیعی از عملیات و رشته کارها بود. چنین اختلافی بین علم میکرو الکترونیک مدرن و تکنولوژی اندازه گیری کننده کلاسیکی تنها توانست به واسطه ظهور تکنولوژی سنسورهای مدرن برطرف شود. به این دلیل، امروزه سنسورها به عنوان یکی از عناصر کلیدی جهت تکامل پیوسته و شتابان علم میکروالکترونیک شمرده می شوند.
کار تحقیقاتی و تکاملی گسترده در شاخه های مختلف تکنولوژی سنسور در سطح بین المللی آغاز شد.
حاصل این فعالیت آنست که امروزه تجارت سنسور از یکی از بالاترین نرخهای رشد سالانه بهره مند میباشد ( بین10 و20 درصد ). از آنجا که سنسورها وسیله اساسی برای بدست آوردن همه اطلاعات لازم در
رابطه با وضعیت های مختلف عملیات و محیط هستند (در مفهوم عام کلمه)، بنابراین آنها در امکانات کاملا
جدیدی را به روی اتوماسیون طیفی از عملیات در صنعت، منزل، کارخانه، کاربردهای طبی، و سایر بخش ها
می گشایند .این مثال ها برای کارخانه های تمام اتوماتیک و مجتمع آینده تنها میتواند به کمک سنسور ها
تحقق یابد .
اگر چه سنسورها به همراه علم میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات یک گام مهم رو به جلو را عرضه میدارد لیکن این تنها اولین قدم است .در این مرحله سنسورها از تعدادی از عناصر میکروالکترونیک موجود،برای مثال به شکل پردازشگرها، حافظه ها، مبدل های آنالوگ به دیجیتال یا تقویت کننده ها برای آماده نمودن سیگنال خروجی استفاده می کنند در عین حال، سنسور باید یک خروجی الکترونیکی تولید کند که به آسانی پردازش می شود .در حالت ایده آل این سیگنال به شکل یک سیگنال دیجیتالی، سازگار با باس میباشد .
همچنین احتیاج به کاهش وزن و حجم وجود دارد.دومین گام عبارت از اتّصال سنسور -سیستم میکرو
الکترونیک – بخش مکانیکی می باشد .اطلاعات حاصل شده توسط سنسور در رابطه با حالت یا پیشرفت ی
پروسه با عبور از یک طبقه پردازشگر سیگنال الکترونیکی وارد بخش مکانیکی (بطور کلاسیکی یک کنترل
کننده ) شده و به پروسه باز خوانده می شود.زنجیره سنسور – سیستم میکروالکترونیک – بخش مکانیکی تنها در صورتی کار می کند که همه خطوط رابط سازگار باشند .این امر منجر به توصیف یک معیار مهمتر به
ویژه تا جایی که به سنسور مربوط است میشود .علی رغم آگاهی گسترده در رابطه با اهمیت سنسور به عنوان یکی ازعناصرکلیدی در فرایند اتوماسیون، کسب اطلاعات جامع و مقایسه ای درباره وضعیت تکنولوژی سنسور و پیشرفت های حاصل شده در این زمینه مشکل است .این امر دارای چند دلیل زیر است:
1) سنسورهائی برای اندازه گیری بیش از 100 کمیت فیزیکی وجود دارد .اگر اندازه گیری کمیت های
شیمیائی را نیز به حساب بیاوریم این رقم به چندین صد رقم بالغ می شود .
2 ) تقریبا 2000 نوع اصلی از سنسورها را میتوان طبقه بندی کرد . بین 60000 و 100000 سنسور برای اندازه گیری در حالِ پروسه ها از نظر تجاری در دنیای غرب وجود دارد.
3 ) بر طبق گزارش پایگاه داده های INSPEC هر ساله بیش از 10000 نشریه در رابطه با سنسورها منتشر می شود .
4) به سخن عام، ظهور سنسورها یا تکنولوژی های سنسور جدید تخمینا 5 الی 15 سال طول می کشد ، و
همچنین فرآیندی بسیار هزینه بر می باشد.
با این وجود، دقیقا به این دلیل است که بسیار ضروری بنظر می رسد که هم سازندگان و هم مصرف کنندگان سنسورها در جریان تاریخچه ای از آنچه قبلا وجود داشته است و پیشرفت هائی که انتظار می روددر آینده رخ دهد قرار بگیرند .بنابراین اگر چه یک سازنده سنسور که در زمینه خاص کار می کند ممکن است موارد مورد علاقه خودش را بطور خیلی گذرا یا با توضیح ناکافی مشاهده کند، لیکن او باید برانگیخته شود تا افکارخود را به ماورای مرزهای رشته خودش بکشاند.
بحث سنسور دارای مشخصه چند گانگی علمی بسیار زیادی است .از سازنده سنسور گرفته تا استفاده کننده آن تخصص های خیلی زیادی متجلی میشود .این حقیقت مزایای خودش را دارد؛ برای مثال کاربرد ترکیبی یک یا چند اصل سنسور مجاز شمرده می شود .با این وجود معایبی نیز مشاهده می شود از قبیل میزان مقاومتی که در رابطه با معرفی ایده های جدید و ناشناخته وجود دارد.
فصل اول
سنسورها و انواع آن
بخش (1-1 ) تعریف عبارت سنسور :
واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس
کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد
استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته
شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها
پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک
سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در
این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل
می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.
به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .
سنسور چیست؟ نوری الکترونی به صورت یک سیگنال الکتریکی تبدیل کند. بنابراین سنسور را میتوان به عنوان یک زیر گروه از تفکیک کنندهها که وظیفهی آن گرفتن علائم ونشانهها از محیط فیزیکی و فرستادن آن به واحد پردازش به صورت علائم الکتریکی است تعریف کرد. البته سنسوری مبدلی نیز ساخته شدهاند که خود به صورت IC میباشند و به عنوان مثال (سنسورهای پیزوالکترونیکی، سنسورهای نوری). وقتی ما از سنسوری مجتمع صحبت میکنیم منظور این است که تکیه پروسه آمادهسازی شامل تقویت کردن سیگنال، فیلترسازی، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و مدارات تصحیح میباشند، در غیر این صورت سنسوری که تنها سیگنال تولید میکند به نا سیستم موسوم هستند. در نوع پیشرفته به نام سنسور هوشمند یک واحد پردازش به سنسور اضافه شده است تا خورجی آن عاری از خطا باشد منطقیتر شود. واحد پردازش سنسور که به صورت یک مدار مجتمع عرضه میشود اسمارت (Smart) نامیده میشود. یک سنسور باید خواص عمومی زیر را داشته باشد تا بتوان در سیستم به کار برد که عبارتند از: حساسیت کافی، درجه بالای دقت و قابلیت تولید دوباره خوب، درجه بالای خطی بودن، عدم حساسیت به تداخل و تاثیرات محیطی، درجه بالای پایداری و قابلیت اطمینان، عمر بالای محصول و جایگزینی بدون مشکل. امروزه با پیشرفت صنعت الکترونیک سنسوری مینیاتوری ساخته میشود که از جمله مشخصهی آن میتوان به موارد زیر اشاره کرد: سیگنال خروجی بدون نویز، سیگنال خروجی سازگار با باس، احتیاج به توان پایین. سنسور (sensor)یعنی حس کننده,و از کلمه sens به معنی حس کردن گرفته شده
مقدمه :
سنسورها از نظر کیفی مرحله جدیدی را در استفاده هرچه بیشتر از همه امکاناتی که توسط علم میکرو
الکترونیک بوجود آمده است، بویژه در زمینه پردازش اطلاعات عرضه می کند. سنسورها رابط بین سیستم
کنترل الکتریکی از یک طرف و محیط، عملیات، رشته کارها یا ماشین از طرف دیگر هستند. درگذشته تکامل سنسور قادر به هم گامی با سرعت تکامل در صنعت میکروالکترونیک نبوده است. در واقع در اواخر
دهه1970 و اوایل دهه 1980 تکامل سنسور در سطح بین المللی بین سه و پنج سال عقب تر از تکامل علم میکروالکترونیک در نظر گرفته می شد. این حقیقت که ساخت عناصر میکروالکترونیک غالباً بسیار ارزانتر از وسائل اندازه گیری کننده ای (سنسورهائی) بود که آنها احتیاج داشتند یک مانع جدی در ازدیاد و متنوع نمودن کاربرد میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات در گستره وسیعی از عملیات و رشته کارها بود. چنین اختلافی بین علم میکرو الکترونیک مدرن و تکنولوژی اندازه گیری کننده کلاسیکی تنها توانست به واسطه ظهور تکنولوژی سنسورهای مدرن برطرف شود. به این دلیل، امروزه سنسورها به عنوان یکی از عناصر کلیدی جهت تکامل پیوسته و شتابان علم میکروالکترونیک شمرده می شوند.
کار تحقیقاتی و تکاملی گسترده در شاخه های مختلف تکنولوژی سنسور در سطح بین المللی آغاز شد.
حاصل این فعالیت آنست که امروزه تجارت سنسور از یکی از بالاترین نرخهای رشد سالانه بهره مند میباشد ( بین10 و20 درصد ). از آنجا که سنسورها وسیله اساسی برای بدست آوردن همه اطلاعات لازم در
رابطه با وضعیت های مختلف عملیات و محیط هستند (در مفهوم عام کلمه)، بنابراین آنها در امکانات کاملا
جدیدی را به روی اتوماسیون طیفی از عملیات در صنعت، منزل، کارخانه، کاربردهای طبی، و سایر بخش ها
می گشایند .این مثال ها برای کارخانه های تمام اتوماتیک و مجتمع آینده تنها میتواند به کمک سنسور ها
تحقق یابد .
اگر چه سنسورها به همراه علم میکرو الکترونیک پردازشگر اطلاعات یک گام مهم رو به جلو را عرضه میدارد لیکن این تنها اولین قدم است .در این مرحله سنسورها از تعدادی از عناصر میکروالکترونیک موجود،برای مثال به شکل پردازشگرها، حافظه ها، مبدل های آنالوگ به دیجیتال یا تقویت کننده ها برای آماده نمودن سیگنال خروجی استفاده می کنند در عین حال، سنسور باید یک خروجی الکترونیکی تولید کند که به آسانی پردازش می شود .در حالت ایده آل این سیگنال به شکل یک سیگنال دیجیتالی، سازگار با باس میباشد .
همچنین احتیاج به کاهش وزن و حجم وجود دارد.دومین گام عبارت از اتّصال سنسور -سیستم میکرو
الکترونیک – بخش مکانیکی می باشد .اطلاعات حاصل شده توسط سنسور در رابطه با حالت یا پیشرفت ی
پروسه با عبور از یک طبقه پردازشگر سیگنال الکترونیکی وارد بخش مکانیکی (بطور کلاسیکی یک کنترل
کننده ) شده و به پروسه باز خوانده می شود.زنجیره سنسور – سیستم میکروالکترونیک – بخش مکانیکی تنها در صورتی کار می کند که همه خطوط رابط سازگار باشند .این امر منجر به توصیف یک معیار مهمتر به
ویژه تا جایی که به سنسور مربوط است میشود .علی رغم آگاهی گسترده در رابطه با اهمیت سنسور به عنوان یکی ازعناصرکلیدی در فرایند اتوماسیون، کسب اطلاعات جامع و مقایسه ای درباره وضعیت تکنولوژی سنسور و پیشرفت های حاصل شده در این زمینه مشکل است .این امر دارای چند دلیل زیر است:
1) سنسورهائی برای اندازه گیری بیش از 100 کمیت فیزیکی وجود دارد .اگر اندازه گیری کمیت های
شیمیائی را نیز به حساب بیاوریم این رقم به چندین صد رقم بالغ می شود .
2 ) تقریبا 2000 نوع اصلی از سنسورها را میتوان طبقه بندی کرد . بین 60000 و 100000 سنسور برای اندازه گیری در حالِ پروسه ها از نظر تجاری در دنیای غرب وجود دارد.
3 ) بر طبق گزارش پایگاه داده های INSPEC هر ساله بیش از 10000 نشریه در رابطه با سنسورها منتشر می شود .
4) به سخن عام، ظهور سنسورها یا تکنولوژی های سنسور جدید تخمینا 5 الی 15 سال طول می کشد ، و
همچنین فرآیندی بسیار هزینه بر می باشد.
با این وجود، دقیقا به این دلیل است که بسیار ضروری بنظر می رسد که هم سازندگان و هم مصرف کنندگان سنسورها در جریان تاریخچه ای از آنچه قبلا وجود داشته است و پیشرفت هائی که انتظار می روددر آینده رخ دهد قرار بگیرند .بنابراین اگر چه یک سازنده سنسور که در زمینه خاص کار می کند ممکن است موارد مورد علاقه خودش را بطور خیلی گذرا یا با توضیح ناکافی مشاهده کند، لیکن او باید برانگیخته شود تا افکارخود را به ماورای مرزهای رشته خودش بکشاند.
بحث سنسور دارای مشخصه چند گانگی علمی بسیار زیادی است .از سازنده سنسور گرفته تا استفاده کننده آن تخصص های خیلی زیادی متجلی میشود .این حقیقت مزایای خودش را دارد؛ برای مثال کاربرد ترکیبی یک یا چند اصل سنسور مجاز شمرده می شود .با این وجود معایبی نیز مشاهده می شود از قبیل میزان مقاومتی که در رابطه با معرفی ایده های جدید و ناشناخته وجود دارد.
فصل اول
سنسورها و انواع آن
بخش (1-1 ) تعریف عبارت سنسور :
واژه سنسور از سنس یعنی احساس کردن، گرفته شده است .سنسور یعنی چیزی که می تواند احساس
کند. همیشه در علم الکتروینک این نکته وجود دارد که برای اینکه بتوانید الکترونیک را در هر جایی مورد
استفاده قرار بدهید، باید پدیده ها را به زبان ولتاژ و جریان تبدیل کنید .سنسورها هم برای همین ساخته
شده اند؛ سنسورها در انواع مختلف بسته به نیاز مورد استفاده ساخته شده اند ، منتها همه ی سنسورها
پدیده مورد بررسی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کنند یا اینکه بر سر راه یک مدار بسته می شوند؛ مثلا فتو سل ها یا سلولهای نوری که به نور حساسند : شما وقتی از سنسور نوری استفاده می کنید درحقیقت تاثیر نور را در یک فضا باآن قطعه مورد بررسی قرار می دهید .وقتی نور به فتوسل برسد یک
سیگنال الکتریکی تولید می کند بررسی اینکه چه اتفاقی می افتد مربوط می شود به جنس ماده ای که در
این سلولها استفاده می شود منتها نتیجه اینکه این سیگنال توسط یک مدار الکترونیکی تقویت و یا کنترل
می شود در نهایت می تواند یک پالس الکتریکی باشد .برای راه اندازی یک رله و ..تفاوت سنسورها در اینکه جنس و تحریک پذیری متفاوتی دارند مثلا سنسور حرارتی یا ترما سنس که به حرارت حساس است وقتی حرارت محیط به یک درجه معین برسد بازهم همان سیگنال را تولید می کند و یا اینکه مثل یک کلید راه جریان را قطع و یا وصل می کند .. سنسورهای حساس به دود که با موارد راداکتیو ساخته می شوند و کارکردن با آنها نیاز به حساسیت بیشتری دارد بر اثر دود تحریک می شوند و باز هم یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند .سنسورهای صوتی و حتی حساس به امواج نیز وجود دارند .در ساخت و استفاده از سنسورها این نکته وجود دارد که کدام پدیده را توسط سنسور شناسایی کنیم . در ساخت و طراحی سنسورها باید به ذکر این نکته پرداخت که از خاصیت مواد مختلف استفاده می شود و بر اساس عکس العمل مواد و عنصرهای مختلف (در از دست دادن یا گرفتن الکترون ) ترکیباتی ساخته که دریک محفظه قرار داده می شود وبه نام سنسور در جاهای مختلف ازآنها استفاده می شود.
به طور کلی سنسور المان حس کننده ای است که کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و… را به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند .این سنسورها در انواع مورد استفاده قرار میگیرند . PLC دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند باعث شده است که سنسور PLC عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد .
ژرفانمایی یا پرسپکتیو (perspective) در هنرهای گرافیکی، همچون نگارگری، نمایش نسبی یک تصویر به همان شکلی که توسط چشم دریافت میشود، بر روی یک سطح تخت (همچون کاغذ) است.
پرسپکتیو از واژه لاتینی perspectiva گرفته شده است و نخستین بار توسط Boethius به هنگام ترجمه رساله علم نور و بصر ارسطو به کار گرفته شد. در دوره رنسانس پرسپکتیو معنی "دیدن از ورای صفحهای شفاف" را به خود گرفت. دیدن از ورای صفحهای شفاف، تکرار همان مفهوم فضا از ورای یک پنجره رنسانس بود که این بار به صورت علمی و هندسی مطرح میشد، بدین گونه که مدل را در مقابل چهارچوبی که شیشه در آن قرار داشت می نشاندند و سپس با نصب کاغذ نازکی روی شیشه با نقطه چین موضوع را به روی سطح دوبعدی منتقل میکردند. کشف پرسپکتیو با دوران رنسانس مقارن بود؛ با کشف انسان این جهانی و میرا. هنرمند گوتیک در انسان و طبیعت جلال الهی میدید. نگاه رنسانس به آدم نگاه علمی بود. آدم جای اصلی پرده را گرفت و عناصر دیگر را کنار زد. شبیهکشی و چهرهنویسی رونق گرفت. در واقع پرسپکتیو و سه بعدنمایی از دوره جدید بر نقاشی مسلط میشود. در گذشته تنها نقاشی یونانی است که به پرسپکتیو طبیعی نزدیک شده بود. کار هنرمند رنسانسی ابداع مجدد طبیعت و انسان و حتی خدا با تفسیری انسان مدارانه از تمامی جلوهها و نظم طبیعی عالم بود. هنرمند دریافته بود که از طریق پرسپکتیو میتواند عقل جزوی را بر فضا مسلط سازد. به عبارت دیگر از انسان به عنوان وجود اصلی و مرکزی تصویری عظیم ارائه نمود که فضا را باید در ارتباطی که با او دارد سنجید.
هنرمند با بازنمایی دقیق و عینی همه امور، جنبههای گوناگون واقعیت را ثبت کرده و آن را به صورت یک نظم عرضه میدارد، نظمی که از هماهنگی نظام عالم بهره گرفته بود. این نظم نهایتا در نظام تکنیک تعین مییابد؛ نظامی تحت عنوان "پرسپکتیو".
به عقیدهٔ ایتالیاییها رنسانس تولدی دیگر از قدرتهای فکری بشر بود. چند هزار سال تحت عنوان قرون وسطی به هنر بی توجهی شده بود. البته ایتالیاییها نمیخواستند به رومیهای کلاسیک باز گردند و قطعاً فکر روی آوردن به دین جدیدی را هم نداشتند! ایتالیاییها لازم دیدند که از تجارب هنرمندان کلاسیک نیز تا آنجا که مورد احتیاج است استفاده کنند.
بدین سان پرسپکتیو یکی از عوامل اساسی تاریخ هنر شد و معیار اعتراض ناپذیری گشت که هر اثر هنری باید بدان سنجیده شود.
در نقاشی، ماساکیو نقاش جوان و نابغه ایتالیایی مکتب جدیدی به وجود آورد، ولی در ۴۸ سالگی درگذشت و نتوانست به کارش ادامه دهد. تابلوی معروف پدر خداوند، پسر عیسی و روح القدس و سن ژان و سن ماری و دو پیشکار از کارهای مشهور اوست. این تابلو کشف بزرگی را از نقاشی نشان میدهد. زمینهٔ ساختمانی آن بر طبق یک سلسله قواعدی که مجموعاً به نام "پرسپکتیو علمی" نامیده میشود، مجسم شده است. البته قبلاً نیز در این زمینه کارهایی شده بود ولی پرسپکتیو علمی به طور کامل وضعیت اجسام را در فضا مشخص نمود. چون بر پایه اصول ریاضی و اندازهگیری دقیق زوایا و فواصل قرار داشت. دانستن این قوانین برای معماران و طراحان، امری ضروری است. در گذشتههای دور طراحان و نقاشان نیز قوانین پرسپکتیو را به صورت علمی به کار میبستند، اما به طور کلی هنرمندان به صورت حسی عمق اجسام و نحوهٔ قرار گرفتن آنها را در فضا مجسم میسازند. بنابراین ضروری است تا قبل از آن که به درک پرسپکتیو حسی نائل شویم، از این قوانین آگاهی داشته باشیم. به طور کلی دانستن علم پرسپکتیو اولین چیزی است که یک طراح باید بداند؛ زیرا طرح صحیح اغلب اشکال هندسی، بدون اعمال قوانین این علم، در برخی موارد تقریبـاً محال است. این علم، وسیلهای برای داشتن سرعت عمل و کمکی به صحت کار هر گونه طراحی در هنرهای تجسمی است.
پرسپکتیو اختراع شخص واحدی نبود، بلکه مظهر مبین عصر و تجلی وحدت فکر و احساس نوابغ در دورهٔ رنسانس بود.
در میان هنرمندان این دوره به حدی اسامی معروف و مشهور مشاهده میشود که نام بردن از یکایک آنها احتیاج به نگارش کتابی دارد. از آن میان چند نفر از شهرت بیشتری برخوردارند. از جمله جوتو، برونلسکی، مازاچو، لئوناردوداوینچی، میکل آنژ، و رافائل افزون بر اینها، نقاشان دیگری همانند هوبرت ون آیک و یان وین آیک نیز به استفاده از پرسپکتیو در آثار خود پرداختند و با دیگر نقاشان رنسانس آغازین همسو و همداستان شدند.
مفهوم واژه
پرسپکتیو علمی است بر اساس قوانین و اصول هندسی که به وسیلهٔ آن دوری و نزدیکی اجسام را نشان میدهند. با رعایت این اصول در طراحی میتوانیم تناسب واقعی اجسام در فواصل مختلف را به نحوی نشان دهیم که با تناسبات اصلی آنها مشابهت داشته باشند.
در واقع برای نشان دادن فضای سه بعدی روی صفحهٔ دوبعدی معمولاً پرسپکتیو و قوانین آن را به کار میبرند. این قوانین با استفاده از خطای دید به دست آمده و عمق کاذب و بعد مجازی ایجاد شده میتواند تصویری از فضای سه بعدی را بدهد. میتوان گفت پرسپکتیو نگاهی است که معمولاً از جهان بیرون یعنی عالم محسوسات مادی آغاز میشود و سپس به دروننگری راه میبرد.
پرسپکتیوها بسته به کاربردشان انواع مختلفی دارند. به طور کلی میتوان پرسپکتیوها را به دو دستهٔ علمی و ترسیمی تقسیم کرد:
پرسپکتیو ترسیمی
در پرسپکتیو ترسیمی (ریشهٔ لغوی پرسپکتیو "به وضوح دیدن" است) اشیا در صفحهای مسطح چنان که دیده میشوند ترسیم میگردند و نه چنان که واقعا" هستند که مانند حاصل کار دوربین عکاسی میباشد، در واقع یک نظام هندسی است که اندازهها و فواصل اشیاء و اجسام با مقایسه و چگونگی قرار گرفتن آنها در جلو و عقب یکدیگر به دست میآیند.
اندازه، موضع، تقارب متوازی، سایه روشن و بافت از ویژگیهای این پرسپکتیوها هستند. این نوع پرسپکتیو بنا بر موقعیت ناظر، اندازه و فاصلهٔ او تا موضوع، انواع مختلفی پیدا میکند که همه بر این پایه استوار هستند که تمام نقاط موازی هم به نقطهای که روی خط دید قرار میگیرد، میرسند. شـیء جلو، بزرگ تــر و شـیء عقب کوچــک تر اسـت، نقـاط گریز و ناظـر در محــل خاصــی قرار میگیرند که به پرسپکتیو معنی و مفهوم میدهند. از روی پرسپکتیو میتوان محل ناظر را تعیین کرد. القای فضا از طریق پرسپکتیو واقعی که بر اساس خطای دید ایجاد میشود، محدود به همان زاویهای است که فضا دیده میشود. در حالی که چشم ما در حرکت مداوم است و با تغییر مکان، بخشهای زیادی از یک فضا را به طور پیوسته ادراک میکند.[۲]
پرسپکتیو علمی
آنهایی هستند که با استفاده از سه محور کــه در بیرون صفحـه عمود برهم هستند نشــان داده میشوند و زوایای α , β , γ در صفحهٔ تصویر هر اندازهای باشند بنا بر قرار داد فرض بر این است که در عالم واقع با هم برابر و ۹۰ درجه هستند لذاo یک کنج قائم فرض میشود. کاربرد این پرسپکتیو بیشتر برای تهیهٔ نقشههای فنی و مقاطع دقیق است. از جمله در معماری و طراحی صنعتی. همچنین میتوان گفت نسبت اندازهها تغییر نمیکند و ناظر همه جا حضور دارد.[۳]
انواع پرسپکتیو در گرافیک
مقامی:
بدین صورت که هنرمند با توجه به شخصیت سوژه و یا اهمیت موضوع فضای بیشتری برای آن در نظر گرفته است و ترکیب مورد نظر را بر اساس آن شکل داده، که ساده ترین نوع ژرف نمایی است در نقاشیهای قهوه خانهای ایران در شمایل مذهبی همواره پیکره امامان معصوم بزرگتر و تنومند تر از سایر افراد ترسیم شده است.
پرسپکتیو با شدت بخشی به کنتراست:
بسیاری ار هنرمندان با ایجاد اختلاف در میزان شدت تاریکی یا نور در سطح دو بعدی عمق و فضا ایجاد کردهاند، تراکم تاریکی در پلان اول موجب میشود که شبکیه چشم دریافت بیشتری از جسم، به نسبت دیگر اجزا کند و بدین ترتیب عمقی کاذب در سطح القا گردد.
شدت بخشی به کنتراست
اختلاف رنگ:
دید انسان نسبت به طیفهای رنگی خالص و شفاف حساسیت بیشتری نشان میدهد و این دسته از رنگها تاثیر بلاواسطهای روی شبکیه چشم دارند، بر عکس به هر میزان از خلوص رنگ کاسته شود و یا مثلا با سفید و یا لایههای خاکستری ممزوج گردد، روی شبکیه چشم کمتر تاثیر میگذارند.
اختلاف رنگ
صراحت و ابهام:
صراحت و ابهام در سطح دوبعدی میتواند ایجاد عمق نماید بدین معنی که هر قدر شی و یا موضوع در تصویر دارای صراحت باشد، جلوتر به نظر میآید و به عوض چنانچه از صراحت شکل کاسته شود، دورتر به نظر خواهد آمد.
صراحت و ابهام
پرسپکتیو در سینما
این واژه در سینما، ناظر بر شیوه به نمایش در آمدن اشیا و روابط فضایی آنها با یکدیگر در سطح صاف و تخت پرده است، به این معنی که تماشاگر باید دوری و نزدیکی اشیا و فاصله آنها از یکدیگر را در تصویری که میبیند، حس کند. از آنجا که در سینما، تصویر سه بعدی واقعی به تصویری دو بعدی بدل میشود، فیلم ساز باید برای خلق توهم عمق صحنه و یک فضای سه بعدی، مراقب پرسپکتیو باشد. هر بینندهای که تصویری را بر پرده سینما میبیند، در ذهن خود برای آن عمق قائل میشود، چون به این شیوه دیدن عادت کرده است، اما فیلم ساز علاوه بر آنکه میتواند روی تخیل تماشاگر حساب کند، در ضمن باید بکوشد که توهم عمق را در صحنه خلق کند و به آن حال و هوای واقعی بدهد.
پرسپکتیو صحنه و روابط فضایی اشیا عمدتا به عوامل زیر بستگی دارد:
فاصله دوربین از صحنه
با توجه به فاصله دوربین از صحنه، میتوان پرسپکتیو صحنه را کم یا زیاد کرد. از طرفی نیز، دوربین متحرک در موازات شخصیتها به صحنه عمق میبخشد و در ضمن مستمرا چشم انداز تصویر و روابط فضایی اشیا را عوض میکند و به این ترتیب نوعی پرسپکتیو تداومی ایجاد میکند.
نوع عدسی مورد استفاده
فاصله کانونی عدسی در پرسپکتیو تصویر بسیار موثر است. معمولا هر چه فاصله کانونی عدسی کمتر باشد، پرسپکتیو تصویر بیشتر و هر چه فاصله کانونی بیشتر باشد، پرسپکتیو کمتر میشود. عدسیهای با فاصله کانونی کم، اشیاء نزدیک را بزرگ تر و اشیاء دور را کوچکتر نشان میدهند و این خود بسیار به پرسپکتیو تصویر کمک میکند، در حالی که عدسیهای با فاصله کانونی زیاد، اشیاء موجود در فاصلههای دور را بزرگ تر و لاجرم نزدیک تر نشان میدهند و در عین حال اشیاء نزدیک را به عقب میکشند و به این ترتیب از پرسپکتیو تصویر میکاهند.
میزان باز بودن دیافراگم
بر اثر تجربه ثابت شده است، هر چه دیافراگم دوربین بسته تر باشد، پرسپکتیو تصویر بیشتر میشود.
میزان نور
از آنجا که نور زیاد سبب بسته شدن دیافراگم و درنتیجه افزایش پرسپکتیو میشود، میتوان آن را نیز به نوعی در تغییر پرسپکتیو موثر دانست. از طرفی نوع نورپردازی تصویر، میتواند به نوعی در فضاسازی سه بعدی اثر بگذارد، برای مثال نور پشتی سوژه را از پس زمینه جدا میکند و به این ترتیب در سه بعدی بودن تصویر موثر واقع میشود.
تفاوت پرسپکتیو در گرافیک و معماری
قبل از تشریح کامل موضوع، ابتدا باید تعاریفی از گرافیک و معماری عرضه شود. معماری، هنر و دانش طراحی بناها و سایر ساختارهای کالبدیست. آثار معماری به عنوان نمادهای فرهنگی، سیاسی و اجتماعی یک کشور شناخته میشوند و ساختمانهایی چون تخت جمشید و اهرام ثلاثهٔ مصر از جملهٔ چنین آثاری محسوب میشوند. آثاری که پیوند دهندهٔ مهم خودآگاهیهای اجتماعی بودهاند. شهرها، مذاهب و فرهنگها از طریق همین یادوارهها خود را می شناسانند.
و اما گرافیک یا به عبارت کامل تر طراحی گرافیک بکارگیری تکنیکهای مختلف خلق آثار دو بعدی بر روی سطوح مختلف نظیر کاغذ، دیوار، بوم، فلز، چوب، پارچه، نمایشگر رایانه، سنگ و ... است که در جهت رساندن پیامی خاص به بیننده انجام میپذیرد. یکی از بزرگان این عرصه در تعریف گرافیک میگوید: گرافیک یک اثر هنریست که میخواهد پیامی را از طریق عناصر بصری در کوتاه ترین زمان ممکن به مخاطب برساند. با این تفاسیر، این دو هنر بر پایهٔ طرح شکل میگیرند و نیازمند قواعد و قوانینی در زمینهٔ سنجش و محاسبه میباشند. در هنر معماری با برخی از واقعیتها روبه رو هستیم و تفاوت اولیهٔ گرافیک و معماری نیز در همین مورد خلاصه میشود. حجم نمایی واقعی هدف نهایی در معماری میباشد و ایجاد حجم مجازی در گرافیک اولین وجه تمایز در این دو عرصه است.
نخستین بناهای معماری رنسانس
معماری
صله 30 میلی متر از خط آهن و 60 میلی متر پهنا رو بکشیم.(به تصویر دقت کنید)
6- خطوط عمودی رو با ارتفاع 50 میلی متر رسم کنید و بعد اونها رو به گریز وسط وصل کنید
7- خطوط رو همونطوری که نشون داده شده پر رنگ کنید. نکته:اشیایی که در یک فاصله از بیننده هستند با مقیاسی از اون فاصله روی سطح کشیده میشن.
8-تیر ها و سیم های خط تلگراف رو هم رسم کنید.فاصله و ارتفاع اونها رو خودتون حدس بزنید
تمرین: طرحتون رو با کشیدن سقف ایستگاه ، تپه ها ،پرنده ها و ... کامل کنید.
کاربرد مفاهیم پایداری و اهداف توسعه پایدار در جهت کاهش اتلاف انرژی وآلودگی محیط زیست در معماری، مبحثی به نام معماری پایدار را به وجود آورده است. در این نوع معماری، ساختمان نه تنها با شرایط اقلیمی منطقه خود را تطبیق میدهد، بلکه ارتباط متقابلی با آن برقرار میکند. بطوریکه بر اساس گفته ریچارد راجرز، «ساختمانها مانند پرندگان هستند که در زمستان پرهای خود را پوش داده وخود را باشرایط جدید محیط وفق میدهندو بر اساس آن سوخت و سازشان را تنظیم میکنند». سیمای شهرهای اقصی نقاط جهان که تا چندی پیش هرکدام درون خود دنیایی متفاوت داشت، هر روز با سرعتی افزون تر در پی محو شدن آن چیزی است که به آن هویت مستقل میداد و این امر همسانی و یکنواختی را به بار آورده است. معماری و شهر برای انسان قبل مدرن، محصول خلاقهای بود که نتیجه محدودیتهای اقلیمی و سازه ایی از طرفی و باورهای جمعی افراد از طرف دیگربود. آنچه که فضای مصنوع او را تشکیل میداد، برخاسته از بستر و همپا و همراستا با ویژگیهای آن منطقه بود. این پیوند سبب گشته بود که محصول اندیشهٔ معمار در حدود ویژگیها و بایدهایی که مصالح محلی و شرایط محیطی به اثر اجبار مینمود، امکان حرکت داشته باشد. از جهت دیگر به علت باورهای متافیزیکی به طبیعت و پدیدههای آن و لزوم حفظ این عرصه به عنوان موهبت، مدیریت پسماندها نیز به گونه ایی انجام میگردید که چرخه حیات مختل نگردد. لازم است ذکر شود که سرعت تحول و تغییرات نیز به گونه ایی بود که فرصت آزمایش و خطا و سپس تصحیح به جهت حفظ هرچه بیشتر ساختارهای زیستی را ممکن مینمود. اما حریم باور متافیزیکی شکست و بشر تنها یک چیز و آن ذهن انسانی را محور قرار داد و دلیل بودن را در اندیشیدن و حتی بصورت افراطی در شک دائم یافت و چنان بر خود باور یافت و خود را از قید و بند رهایید که هر آنچه را انجام میداد، درست میپنداشت. جالب اینجاست که سرعت این تغییرات نیز امکان سنجش بازخوردها را از بین برده بود. بشر به مدد بهرهگیری از تکنولوژی جهت جبران ضعفهایش و قرار دادن آن به عنوان بهترین دستاویز برای پاس خ به نیازهایش، دست یازیدن افراطی به طبیعت را به عنوان منبع تامین نیازها مجاز دانست. این امر تاثیر پذیری معماری از خصوصیات محیطی ومحلی را کاسته بود، به گونهای که برخی با طرح معماری بینالمللی و منشور آتن، ادعای حل همهٔ مشکلات معماری و شهر را داشتند، اما طبیعت و شهر در حال از بین رفتن بود. جنگ اعراب و اسرائیل و جلوگیری از صادرات نفت به غرب، اولین صدای زنگ خطر را به گوش رساند. منابع در حال پایان است چه میکنید؟ در واقع آنچه که امروز به عنوان توسعه پایدار یاد میشود، بازنگری اصلاح طلبانهای است به مدرنیسم و سنت جهت یافتن راهی بینابینی. توسعه پایدار، توسعه ایی است که نیازهای اکنون را به گونه ایی برآورده نماید که توان نسلهای بعدی را جهت تامین نیاز، کاهش ندهد. با توجه به این نکات مطروحه، سعی داریم به تبیین مفهوم توسعه و طراحی پایدار بپردازیم و با طرح راهکارهایی، زمینهٔ تحقق این باور را ایجاد نماییم. معماران نیز همسو با سایر دست اندرکاران در پی یافتن راهکارهای جدیدی برای تامین زندگی مطلوب انسان هستند. بدیهی است که زندگی، کار، تفریح، استراحت و... همه و همه فعالیتهایی میباشند که در فضاهای طراحی شده توسط معماران صورت پذیرفته و از آنجا که نقاط ضعف و قوت یک ساختمان بر زیست بوم جهان تأثیر مستقیم خواهد داشت، وظیفهای بس حساس در این خصوص بر عهده معماران میباشد.
مهمترین سرفصلهای معماری پایدار را عناوین زیر تشکیل میدهند:
معماری پایدار که در واقع زیرمجموعه طراحی پایدار است را شاید بتوان یکی از جریانهای مهم معاصر به حساب آورد که عکسالعملی منطقی در برابر مسایل و مشکلات عصر صنعت به شمار میرود. برای مثال، ۵۰ درصد از ذخایر سوختی در ساختمانها مصرف میشود که این به نوبه خود منجر به بحرانهای زیست محیطی شده و خواهد شد؛ بنابراین، ضرورت ایجاد و توسعه هرچه بیشتر مقوله پایداری در معماری بخوبی قابل مشاهده است.
لزوم احداث ساختمان به صورت سبزوپایدار
تحول صنعتی انسان را از زندگی در طبیعت به زندگی در شهر کشانید. با پیشرفت فناوری، الگوی زندگی دستخوش دگرگونی شد، به نحوی که انسانها برای گرم کردن خود به جای پوشش بیشتر و استفاده از لباسهای گرم، از سوختهای فسیلی به عنوان گرمکننده استفاده نمودند. بادگیرها، سایبانها و نورگیرها در ساختمان جای خود را به تاسیسات گرمایشی وسرمایشی دادند. به این ترتیب تکنولوژی آسایش وراحتی روزافزونی رابرای انسان فراهم کرده است. درنتیجه هجوم شهرنشینی بسیاری از زمینهای طبیعی وجنگلها دستخوش تغییرات شدهاست. برای تردد، ساخت وساز، سرمایش و گرمایش مصرف انرژی افزایش یافته ودر نتیجه آلودگی هوا و آلودگی صوتی بیشتر شده است. شهرها انرژی رامصرف کرده وبه جای آن زباله و آلودگی ایجاد میکنند. درنتیجه پیشرفت صنعت نیاز به بهرهبرداری ازمنابع طبیعی نیز بیشتر شده؛ به نحوی که بهرهبرداری غیرمنطقی از منابع طبیعی منجر به نابودی آنها میشود. برای ادامه زندگی دراین چرخه احتیاج انسان به انرژی بیشتر شده؛ ولی اکنون در مرحلهای قرارداریم که منابع انرژی رو به اتمام هستند. با این نگرش ولزوم کاهش مشکلات، ایجاد ساختمانهای سبز ودر عین حال پایدار باتوجه به مشکلات زیست محیطی که وجود دارد برجسته می[۳]شود.
اصول معماری پایدار
معماری پایدار مانند سایر مقولات معماری، دارای اصول و قواعد خاص خود است و این سه مرحله را در برمیگیرد:
که هرکدام آنها استراتژیهای ویژه خود را دارند.
شناخت و مطالعه این تدابیر، معمار را به درک بیشتر از محیطی که باید طراحی آن را انجام دهد، میرساند.
صرفه جویی در منابع
اصل صرفه جویی در منابع (Economy of Resources) از یک سو به بهرهبرداری مناسب از منابع و انرژیهای تجدیدناپذیر مانند سوختهای فسیلی، در جهت کاهش مصرف میپردازد و از سوی دیگر به کنترل و به کارگیری هرچه بهتر منابع طبیعی به عنوان ذخایری تجدید پذیر و ماندگار توجه جدی دارد.
به عنوان مثال، یکی از منابع سرشارو نامیرا، انرژی حاصل از نور خورشید است که امروزه توسط تکنولوژی فتوولتاییک برای فراهم کردن آب و برق مصرفی در ساختمان، از آن استفاده میشود.
برای کنترل منابع، سه نوع استراتژی میتواند مورد توجه قرارگیردکه شامل حفظ انرژی، حفظ آب و حفظ مواد است. همان گونه که مشاهده میشود، تمرکز براین سه منبع، به دلیل اهمیت آنها در ساخت و اداره ساختمان است.
طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی
اصل طراحی برای بازگشت به چرخه زندگی (Life Cycle Design) دومین اصل از معماری پایدار است و بر این فکر و یا نظریه استوار شده است که ماده از یک شکل قابل استفاده تبدیل به شکل دیگری میشود، بدون اینکه به مفید بودن آن آسیبی رسیده باشد.
از سوی دیگر بهواسطه این اصل، یکی از وظایف طراح، جلوگیری از آلودگی محیط است.
این نظریه برای رسیدن به این منظور در سه مرحله، ساختمان را مورد بررسی قرار میدهد. این مراحل به ترتیب عبارتند از:
مرحله پیش از ساخت، مرحله در حال ساخت و مرحله پس از ساخت.
باید توجه داشت که این مراحل به یکدیگر مرتبط بوده و مرز مشخصی بین آنها وجود ندارد. برای مثال، میتوان از مواد بازیافتی در مرحله پس از ساخت یک ساختمان به عنوان مصالح اولیه در مرحله ساخت ساختمانی دیگر استفاده کرد.
طراحی برای انسان
اصل طراحی برای انسان (Humane Design)، آخرین و شاید مهمترین اصل از معماری پایدار است. این اصل ریشه در نیازهایی دارد که برای حفظ و نگهداری عناصر زنجیرهای اکوسیستم لازم است که آنها نیز به نوبه خود بقای انسان را تضمین میکنند.
این اصل دارای سه استراتژی نگهداری از منابع طبیعی، طراحی شهری-طراحی سایت و راحتی انسان است که تمرکزشان بر افزایش همزیستی بین ساختمان و محیط بیرون از آن و بین ساختمان و افراد استفاده کننده از آنهاست.
در واقع میتوان گفت که برای رسیدن به معماری پایدار، طراح باید این مراحل و اصول را که تعریف کننده یک چارچوب اصلی برای طرحی پایدار است را در طرح خود لحاظ و برحسب مورد ترکیب و متعادل کند.
اصول معماری پایدار
اصولی که باید رعایت شود تا یک ساختمان در زمره بناهای پایدار طبقهبندی شود به شرح زیر است:
بنا باید طوری ساخته شود که نیاز ساختمان به سوختهای فسیلی را به حداقل برساند.
بنا باید طوری طراحی شوند که با اقلیم و منابع انزژی موجود در محل احداث هماهنگی داشته و کار کند.
ساختمانها بایستی به گونهای طراحی شوند که میزان استفاده از منابع جدید را تا حد ممکن کاهش داده و در پایان عمر مفید خود برای ساختن بنای جدید، خود به عنوان منبع جدید به کار روند.
در معماری پایدار برآورده شدن نیازهای روحی وجسمی ساکنان از اهمیت خاصی برخوردار است.
بنا باید با ملایمت در زمین سایت خود قرار گیرد و با محیط اطراف سنخیت داشته باشد.
تمام اصل معماری پایدار باید در یک پروسه کامل که منجر به ساخته شدن محیط زیست سالم میشود، تجسم یابد.
طراحی پایدار
یکی از راه حلهای دسترسی به توسعه پایدار که در ارتباط با الگوهای ساخت و طراحی در زمینههای گوناگون زندگی بشری، شامل طراحیهای صنعتی، ساختمانی، شهری و... است هدف از طراحی ساختمانهای پایدار کاهش آسیب آن بر روی محیط و منابع انرژی و طبیعت است، که شامل قوانین زیر میباشد:
۱-کاهش مصرف منابع غیرقابل تجدید ۲-توسعه محیط طبیعی ۳-حذف یا کاهش مصرف مواد سمی و یا آسیب رسان بر طبیعت در صنعت ساختمان ساز بنابراین ساختمانی که کمترین ناسازگاری و مغایرت را با محیط طبیعی پیرامون خود و در پهنه وسیع تر با منطقه و جهان دارد طراحی سبز، طراحی بر اساس حساسیتهای محیطی، طراحی اکولوژیکی، طراحی با طبیعت و ... عناوینیاست که امروزه در نتیجه تجدید نظر در ارتباط با الگوهای ساخت رایج به وجود آمده است. به طور مثال میتوان طراحی سبز را در درون مثلثی در نظر گرفت که در سه رأس آن انرژی، اقلیم و اکولوژی قرار دارد. در جایی که انرژی عامل قالب میشود، پیدا خواهد کرد. اینگونه است که یک خانه شهری با یک خانه روستایی متفاوت میشود؛ بنابراین طرح نهایی منطقهای در داخل این مثلث است که با توجه به غالب بودن یکی از رئوس به آن سو گرایش پیدا میکند.
اصول طراحی پایدار]
طراحی پایدار همکاری متفکرانه معماری با مهندسی سازه، برق ومکانیک است. علاوه بر فاکتورهای متداول طراحی مانند زیبایی، تناسب و بافت و سایه و نور وامکاناتی که باید مد نظر قرار گیرند، گروه طراحی باید به عوامل طولانی مدت محیطی، اقتصادی و انسانی توجه نموده و اصول اولیه آنرا که به قرارزیز است، مد نظر قرار دهد؛ الف) گوناگونی وتنوع ب) اقلیم وآب و هوا ج) پوشش ساختمانها د) احیا هویت فرهنگی و منطقهای ه) حجم ساختمانها و جانمایی فضاهای داخلی ساختمان و) مصالح ساختمانی ز) برآورد نیازهای انسان ح) هماهنگی با بستر ط) توجه همزمان به همه اصول
الف) گوناگونی و تنوع تنوع و گونگونی از عواملی است باعث تساوی وعدالت بیشتر در هر سیستمی میشود که از اساسی ترین اهداف توسعه پایدار نیز هست. یک اصل معروف در میان زیست شناسان و محیط شناسان وجود دارد که در آنها حیات وجود دارد اگر دارای تنوع و گوناگونی بیشتری باشند در مقایسه با مناطقی که یکنواخت هستند سلامت ترند. درارتباط با مسائل شهری نیز این امر صادق است محلههای شهری که در آن همسایگیها دارای کاربری یکسان هستندباعث بالا رفتن نیاز ساکنین به اتومبیل وبیشتر شده و مصرف بیشتر اترژی و کاهش کیفیت هوا را در پی دارد در حالیکه با طراحی کاربریهای متفاوت در همسایگیها در یک بافت مشخص تا ۴۴درصد از هزینههای مصرف کنندگان و شهردارریها کاسته خواه شد و همچنین آلودگی هوا نیز تا ۴۵ درصد کاهش مییابد.
ب) اقلیم وآب و هوا معماری هر عصر و هر منطقهای، دانستن چگونگی مطابقت ساختمان با اقلیم خاص آن منطقه، واز مباحث مهم در معماری میباشد. در واقع طراحی اقلیمی، روشی است برای کاهش همهجانبه هزینه انرژی یک ساختمان و عوامل اقلیمی موثر بر یک بنا شامل تابش آفتاب، دما، رطوبت، باد وبارندگی میباشد که شناخت هر یک و کنترل آن در طراحی، اولین قدم محسوب میگردد. در این راستا توجه و رجوع به راهکارهای بومی در معماری گذشته هر منطقه بسیار کارسازخواهد بود. این اصل بیشترین تأثیر را در جهت گیری ساختمان دارد که شامل توجه به سه عنصر اصلی طبیعت است:
ج) پوشش ساختمانها جرم حرارتی مصالح ساختمانی:جرم حرارتی بالاتر در مورد دیوارها و سقفها باعث بالا رفتن زمان انتقال حرارت بین فضای داخلی و خارجی میشود. استفاده از پوششهای دوجداره که میتواند باعث شود که بیشترین حرارت خورشید در روز بدست آمده و در شب مصرف شود.
رنگ:رنگ سطوح خارجی برحرارت اکتسابی از خورشید موثر است. رنگهای روشن برای اقلیمهای گرم و رنگهای تیره و مواد جذب کننده برای اقلیمهای سرد ترجیح داده میشوند.
پنچره:نوع، جنس و ابعاد و مکانیابی پنچره تأثیر بسزایی در حرارت اکتسابی خورشید دارد. همچنین نوع شیشه و پرفیل انتخابی که امروزهدارای تکنولوژی پیشرفتهای هست هر چند نیازمند سرمایه اولیه بیشتری است اما در درازمدت باعث کاهش هزینههای انزژی مصرفی ساختمان میگردد.
ابزار سایه اندازی:برآمدگیها و برون زدگیهای بام ساختمان، سایه بانها، ساباطها و پردهها از ابزاری است که به این منظور و برای جلوگیری از دریافت حرارت غیرضروری خورشید میتواند جانمایی و استفاده گردد.
د) احیا هویت فرهنگی و بومی ایجاد فرهنگ پایدار، نیازمند زنده کردن احساس اجتماعی، ارتباط وآمیزش با دنیا طبیعی است. در معماری پایدار، باید به مردم مجال بروز قابلیتهای کامل خود را داد تا خودشان را دریابند و در ارتباط با دیگران به درکی عالی از بشریت برسند وبه این ترتیب، ارتباط خود با گذشته وآینده را بازیابند. دز این رابطه توجه به شیوههای معماری بومی موجود راهگشا هستند چرا که اغلب آنها جوابگوی اقلیم و فرهنگ منظقه میباشند. ضمناً توجه به این مسئله در طراحی، در بالا بردن احساس مکان در هر شخصی که درآن واقع شود موثر بوده و نقش دارد.
ه) حجم ساختمانها و جانمایی فضاهای داخلی ساختمان
طرح بندی فضاهای داخلی برای بهرگیری از حرارت خورشید:استفاده از مصالحی با ظرفیت حرارتی بالا برای جذب و نگهداری حرارت در پوشش دیوارها یا استفاده از سطوح بزرگ با پنچرههای بزرگ در ضلع جنوبی برای دریافت بیشترین حرارت خورشید موثر است. نماهای شرقی با پنچرههای بزرگ با
چکیده
معماری ارگانیک در آمریکا در قرن 19-م توسط فرانک فرنس و لویی سالیوان شکل گرفت. ( فرانک فرنس استاد سالیوان بود ).
معماران معروف در سبک معماری ارگانیک :
فرانک فرنس ( Frank Furness )
لوئی هانری سالیوان
رالف والدو امرسون
هوراتیو گرینو
ساموئل تیلور کولریج
فرانک لوید رایت
هوگو هرینگ
آلوار آلتو
هانز شارون
فی جونزخانه آبشار ( کوفمن )
معماری فقط نوعی فعالیت رویداد یا مجموعه ای از دست سازها نیست حتی هنر صرف هم نیست . معماری برای تمام امور انسانی بنیادی و اساسی است و از همان آغاز تمدن ایجاد شده است چرا که بدون آن امکان بوجود آمدن تمدن یا فرهنگی وجود نداشت. معماری اجتناب ناپذیر جهانی بی پایان و نیاز ابتدایی است . دامنه ی معماری از بدوی ترین شکل سکونت در غارها تا پیچیده ترین نوع ساختمانها را در بر می گیرد.
به عقیده ی بن فارمر معماری هنری است که نمی تواند خود را از شرایط بافت پیرامون جدا نگه دارد شرایطی که نا گزیر باید به آن توجه کند هر مکانی ویژگی خاص خود را دارد و پاسخ منحصر به فرد را می طلبد . با رشد توسعه ی سرمایه و ثروت تعداد مشتریان معماری افزایش یافت و مسئله ی دست یافتن به خصوصیات اصیل در معماری بومی باشدت بیشتری نمایان گشت .علیرغم اینکه مسائل اقتصادی در نهایت اثرات خود را به موضوع معماری وارد نموده اند اما منبع اصلی و بی واسطه ی موثر دگرگونی ایده ها و نظریات در معماری را بیشتر فلسفی باید دانست.
آرمان های عملکردگرایانه
یکی از کنجکاو ترین و دور از دسترس ترین پدیده های نیمه ی قرن نوزدهم نیاز گسترده و مصرانه در تقاضای یک معماری جدید بود که در حدود سال۱۸۹۰ به اوج خود رسید زمانیکه گستره ی تجاری فولاد و بتن مصلح توصعه ی قابل ملاحظه ای یافت. نیاز به پاسخ گویی به خواسته ها ی جدید از جمله نیاز به ساختمان های صنعتی ، راه آهن ، مرکز خرید، زندان ها ، بانک ها ، کار خانه جات، خانه های شهری ، خانه های کارگری …که ناشی از صنعتی شدن بود عمدتا خطوط و فرمها تناسباتی منتهی شد که در الفبای معماری ما جایی نداشته بود .
مبلغینی نظیر جیمز فرگوسن در نظریه های خود پا را از تحول تدریجی فرمهای کلاسیک و قرون وسطایی فراتر نهاده اند او معماری معاصر شرقی را به واسطه ی تداوم ظهورش در تطابق با یک سنت پایدار میشود و آنچه فرگوسن و پیروانش میخواستند دگرگونی بود در راستای دگرگونی های اجتماعی و فنی که در تمدن جدید در شرف وقوع بود و سفارش دهندگان و مشتریان آخرین افرادی بودند که در طلب یک دگرگونی بودند . در قرن نوزدهم معماران و اندیشمندان برای به ظهور رسانیدن معماری جدید به نتیجه ی مهمی رسیدند و به قیاس معماری با مقوله های مختلف پرداختند که قیاس های عملکردی مهمترین قیاس بودند که عبارت است از
قیاس معماری با موجودات زنده
قیاس زیست شناسی
قیاس معماری باماشین مکانیکی
قیاس زیست شناسانه
شاید بتوان گفت که برای اولین بار این بوفن بود که در سخنرانی خود در آکادمی فرانسه در باغ موضوع سبک از قیاس های زیست شناسانه در توضیح مقصود خود استفاده کرد گفت : ذهن انسان هرگز قادر به خلق چیزی نیست مگر اینکه ذهن او از طریق انجام تجربیات و تمرکز افکار پرورانده شده باشد بدان معنی که ادراکات او نطفه های محصول او را شکل میدهد.
فرانک لوید رایت در مقتله ای باد عنوان در باب علت معماری گفت : منظور من از معماری ارگانیک آن است که این معماری از درون به بیرون در هماهنگی با شرایطی که ایجاد آن را میسر میدارد توسعه میابد .همچنین از ایده ی تکامل تدریجی به مثابه یک تفکر نوین در قیاس زیست شناسانه میتوان استفاده کرد این تکامل تدریجی عینا در مورد معماری نیز مصداق دارد.
همانطوریکه معماری رم تکامل یافته ی معماری یونان با معماری دوره های بعد از مسیحسیت تکامل یافته ی دوره های قبل خود میباشد نظریه ی تکامل نظریه ی مکتبتبعیت عملکرد از فرم را تائید میکند و این نظریه را ارائه میکند که ابتدا فرمها بوجود آمدند سپس عملکردها و اگر دگرگونی در فرمها به وقوع میپیوندد به واسطه ی عدم توانایی عملکردی فرمها به وقوع میپیوندد و فرمهای فاقد عملکرد قادر به بقا نیستند.
این قیاس سرانجام منجر به پیدایش معماری ارگانیک درقرن ۱۹ شد.
معماری ارگانیک
بینش معماری ارگانیک ریشه در فلسفه رمانتیک دارد.رمانتیسم یک جنبش فلسفی هنری و ادبی در اواخر قرن ۱۸ و ۱۹ میلادی در شمال غربی اروپا بودکه به سایر نقاط اروپا و آمریکا سرایت کرد. این جنبش واکنشی در مقابل خرد گرایی عقل مدرن بود. رمانتیک ها همانند پیروان تفکر کلاسیک به ذهن انسان اعتقاد داشتند. ولی رمانتیک ها به آن بخش از ذهنتوجه داشتند که بیشتر در باره احساس وعواطف بود.درصورتی که برای فلاسفه کلاسیک عقل و منطق اهمیت داشت.
نکته حائز اهمیت این که اکثر فلاسفه رمانتیک شاعر بودند و به تجلیل از طبیعت عواطف وتخیل می پرداختنددر حالی که اکثر فلاسفه کلاسیک ریاضیدان بودند. برای نطریه پردازان قرن نوزدهم آمریکا که به دنبال زیبایی مدرن بودند طبیعت تنها فلسفه صحیح تلقی می شدهنرمند می بایست ترکیبی می ساخت که به موازات طبیعت باشد و پروسه حیات و رشد و توسعه را به صورتی انتزاعی نشان دهد.
رالف والدو امرسون نویسنده شاعر و کشیش آمریکایی هنرمندان را تشویق می کرد که از طبیعت الهام بگیرند.وی هنرمندان را برای یافتن رابطه بین فرم و عملکرد در طبیعت هدایت می کرد او می نویسد :طبیعت سیستمی از فرم ها و روش های به وجود آوردن را خلق می کند که مستقیما قابل تطبیق در هنر است. همچنین ویوله لودوک معمار معروف فرانسوی معماران را ترغیب می کرد که قوانین طبیعی خلقت را به کار گیرند همانند مجسمه سازان قرون وسطی که گیاهان و حیوانات را مطالعه می کردند تا بفهمند که چگونه فرم های آنها یک عملکردی را نشان می دهند و یا خود را با خصوصیات ارگانیسم تطبیق می دهند.
معماری ارگانیک در آمریکا در قرن ۱۹ توسط فرانک فرنس و لویی سالیوان شکل گرفت.اوج شکوفایی این نظریه را می توان در نیمه اول قرن بیستم درنوشتارها وطرح های فرانک لوید رایت مشاهده کرد. به اعتقاد فرانک فرنس بر اساس نظریه ارگانیک همه فرمها طبیعی پویا هستند.نیروها وفشارهایی که در ساختار یک حیوان دخیل هستند کشش ماهیچه ها و مفاصل هنگامی که موجود حرکت می کند طرح رشد و گسترش که در فرم گیاهان و صدف ها دیده می شود تصویری از یک شکل زنده است.اگر یک کار هنری بخواهد بیان کننده باشد باید به صورت ارگانیک ساخته شود.اجزا آن نمی توانند به صورت بخش های مجزا باشند بلکه آنها باید در یک سیستم پویا و شکل پذیر در یکدیگر ادغام شده باشند بیان در معماری باید در حل کردن نیروهای فیزیکی که در یک کالبد ارگانیک عمل می کند صورت می گیرد. سالیوان از پایه گذاران مکتب شیکاگو ومعماری مدرن درآمریکا بود وی اعتقاد بسیار زیادی به فرم های طبیعی و سبک ارگانیک داشت.سالیوان به روشی معتقد بود که مشابه پروسه به وجود آوردن در طبیعت بود.او برای اولین بار اصطلاح فرم تابع عملکرد را بیان نمود.یعنی سالیوان فرم تابع عملکرد را در پروسه رشد و حرکت طبیعی می دید.
سالیوان در مورد مصالح می گفت :سنگ و ملات در ساختمان ارگانیک زنده می شود.موضوعی که فرانک لوید رایت شاگرد وی بهتر از هر معمار معاصر دیگری آن را در ساختمان هایش نشان داده است. رایت اگر چه با تکنولوژی مدرن مخالفتی نداشت ولی وی آن را به عنوان غایت و هدف تلقی نمی نمود.به اعتقاد رایت تکنولوژی وسیله ای است برای رسیدن به یک معماری والاترکه از نظر وی همانا معماری ارگانیک بود.
رایت در ۲۰ مه ۱۹۵۳ در تلیسین معماری ارگانیک را در نه عبارت ذیل تعریف کرد:
۱- طبیعت: فقط شامل محیط خارج مانند ابرها درختان و حیوانات نمی شود بلکه شامل داخل بنا و اجزا و مصالح آن می باشد.
۲- ارگانیک: به معنای همگونی و تلفیق اجزا نسبت به کل وکل نسبت به اجزا است.
۳- شکل تابع عملکرد:عملکرد صرف صحیح نمی باشد بلکه تلفیق فرم و عملکرد و استفاده از ابداع وقدرت تفکر انسان در رابطه با عملکرد ضروری است.فرم و عملکرد یکی هستند.
۴- لطافت:تفکر و تخیل انسان باید مصالح وسازه سخت ساختمان را به صورت فرم های دلپذیر و انسانی شکل دهد.همان گونه که پوشش درخت و گل بوته ها شاخه های آنها را تکمیل می کند.مکانیک ساختمان باید در اختیار انسان باشد و نه بالعکس.
۵- سنت: تبعیت و نه تقلید از سنت اساس تفکر معماری ارگانیک است.
۶- تزئینات: بخش جدائی ناپذیر از معماری است.رابطه تزئینات به معماری همانند گل ها به شاخه های بوته می باشد.
۷- روح: روح چیزی نیست که به ساختمان القا شود بلکه باید در درون آن وجود داشته باشد و از داخل به خارج گسترش یابد.
۸- بعد سوم: بر خلاف اعتقاد عمومی بعد سوم عرض نیست بلکه ضخامت و عمق است.
۹- فضا: عنصری است که دائما باید در حال گسترش باشد.فضا یک شالوده پنهانی است که تمام ریتم های ساختمان باید از آن منبعث شود و در آن جریان داشته باشد.
شاهکار معماری فرانک لوید رایت ونظریه ارگانیک را می توان در خانه آبشار در ایالت پنسیلوانیا در آمریکا دید.موارد طراحی و اجرایی را که رایت برای این خانه ویلایی در نظر گرفته بود می توان درهشت مورد زیر اشاره کرد.
۱- حداقل دخالت در محیط طبیعی
۲- تلفیق حجم ساختمان با محیط طبیعی به گونه ای که هر یک مکمل دیگری باشد.
۳-ایجاد فضاهای بین ساختمان و محیط طبیعی
۴- تلفیق فضای داخل با خارج
۵- نصب پنجره های سرتاسری و از بین بردن گوشه های اتاق
۶- استفاده از مصالح محیط طبیعی مانند صخره ها و گیاهان چه در داخل بنا چه در خارج بنا
۷- نمایش مصالح به همان گونه که هست چه سنگ چه چوب و یا آجر
۸- استمرار نمایش مصالح از داخل به بنا
از نظر رایت ارگانیک یعنی تلفیق شدن کل مجموعه و در مورد ساختمان ارگانیک معتقد بود: ساخته شده توسط افراد از درون زمین با تمهیداتی که خود در نظرمی گیرند و با توجه به زمان مکان محیط و هدف. از جمله معماران مطرح این سبک در آمریکا در حال حاضر فی جونز است.هرچند معماری ارگانیک بر خلاف کارهای میس و کوربوزیه صورتی جهانی به خود نگرفت ولی با این حال پیروانی در سایر کشورها پیدا کرد.در اروپا می توان از هوگوهرینگ و هانز شارونآلمانی آلوار آلتو فنلاندی وگروه دیستیل در هلند نام برد.در ایران هم می توان در کارهای مهندس هوشنگ سیحون – مهندس پاسبان – مهندس مهرداد ایروانیان نمونه هایی ازاصول طراحی معماری ارگانیک را مشاهده کرد.
ارتباط معماری با ارگانیسم های طبیعی به طور موثر به ۴ مورد محدود میشود:
۱- رابطه ی ارگانیسم ها با محیط خود
۲-وابستگی بین ارگانها با یکدیگر
۳- رابطه ی بین فرم و عملکرد
۴- اصل حیات
رابطه ی ارگانیسم با محیط خود و قیاس آن با معماری
فون هامبولت معتقد است که گیاهان را نباید با توجه به ویژگی های ذاتی طبقه بندی کرد بلکه بر اساس محیط و اقلیم پرورش آن را باید بررسی کرد که در این زمینه بسیار شبیه معماری است. به این ترتیب که معماتری را باید با توجه به موقعیت منطقه ای بررسی کرد نه نوع عملکرد آن ویژگی های محیطی درفرم تاثیر مستقیم دارد به عنوان مثال معابد یونان با معابد ژاپن تقریبا دارای یک نوع عملکرد ولی ساختار و فرم کاملا متفاوتی دارند.
وابستگی بین ارگانها و رابطه ی آن ها با یکدیگر شاید بتوان آن را به مثابه ارتباط بین بخش های مختلف یک ساختمان توجیه کرد به نظر ویکدو ازیر بخش های یک ساختمان را به مثابه دندان های یک حیوان تشبیه کرده است که گویای نوع خاصی از ساختار زنده و روند هضم می باشد و منطبق بر نحوه ی زندگی او شکل یافته و دقیقا هر قسمت تکمیل کننده ی قسمت دیگر است بخشها و ارتباطات بین بخشها بیانگر نوع عملکرد یک بنا می باشد .
رابطه ی بین فرم و عملکرد
مهمترین واقعیت مهم زیست شناسانه ای که در ارتباط با معماری قابل قیاس مینماید مقوله ی ارتباط فرم با عملکرد را شامل می شود . نظریه ای که گویای تبعیت فرم از عملکرد است به شدت توسط آن دسته که به تبعیت عملکرد از فرم معتقد بودند مورد اعتراف قرار میگیرد و هیچ کس ارتباط بین فرم و عملکرد را انکار نمیکرد از لحاظ قیاس عملکردی رابطه ی بین فرم و عملکرد به مثابه ضرورتی برای زیبا بودن قلمداد می شود. همانگونه که به لحاظ قیاس زیست شناسانه این رابطه به معنی داشتن حیات است.
بودلر در سال ۱۸۵۵ گفت : زیست شناسان بهترین کسانی هستند که میدانند بین فرم و عملکرد چه ارتباط تحسین بر انگیزی است و بسته به موقعیت و نوع عملکرد هر حیوان ، ارگانیسم اعضا و فرم آن ارگانیسم تغییر می کند. به نظر فرانک لوید رایت معماری ارگانیک به معنی معماری زنده است معماری که درآن هر گونه فرم بی خاصیت همانند بخشی از روند رشد یک موجود از سیستم حذف می شود و معماری در آن هر عنصر و هر جزئی از عناصر در ارتباط با وظیفه ای که بایستی به انجام برسانند شکل می گیرد .
سر دبیر یکی از مجلات معماری در سال ۱۸۶۳ گفته بود که ما این معماری را معماری ارگانیک مینامیم زیرا این معماری در ارتباط با مکاتب تاریخی والتقاطی حاوی همان رابطه ایست که زندگی سازمان یافته ی حیوانات و گیاهان با موجودیت سازمان نیافته ی زمین و محیطی که جهان را شکل داده است بر قرار نموده است .
در آخر اینکه معماری دیگر بهانه ای برای فراموشی همجواری خود با دیگر عناصر موجود در دست ندارد ولی از طرف دیگر با پذیرش کلی فلسفه ی عملکرد گرایی دیگر نیازی به ارتکاب به آنچه که در