Ankitha Gattupalli
“حدود لغة التصميم لدينا هي حدود تفكيرنا التصميمي”. تشير عبارة باتريك شوماخر بمهارة إلى تحول يحدث في البيئة المبنية، والانتقال إلى ما وراء التكامل التكنولوجي لاحتضان الذكاء في المساحات والمدن التي نشغلها. يقترح المستقبل إمكانية أن تخدم المباني وظائف تتجاوز استضافة النشاط البشري للمشاركة بنشاط في تشكيل الحياة الحضرية.
لطالما كان مهنة الهندسة المعمارية مفتونة بالمباني “الذكية”، الهياكل التي تجمع وتعالج البيانات من خلال شبكات الاستشعار والأنظمة الآلية. تم التبشير بالمدن الذكية لتحسين نوعية الحياة بالإضافة إلى استدامة وكفاءة عمليات المدينة باستخدام التكنولوجيا. في حين أن المباني والمدن الذكية لا تزال بعيدة المنال، إلا أن هذه التطورات لا تمثل سوى بداية لتطبيق أكثر تأثيرًا للتكنولوجيا في البيئة المبنية. أن تكون ذكيًا يعني جمع البيانات. أن تكون فطينًا يعني تفسير تلك البيانات والتصرف بناءً عليها بشكل مستقل.
سيركز الجيل القادم من المباني الذكية على كل من العوامل الخارجية وتكامل الأنظمة الداخلية المتقدمة لتحسين كفاءة الطاقة والاستدامة والأمن. من بين التطبيقات الابتكارات الخارجية مثل الجدران ذات الوحدات القابلة للدوران التي تستجيب تلقائيًا للبيانات البيئية في الوقت الفعلي، مما يحسن التهوية والعزل دون تدخل بشري.
تخلق العناصر المعمارية الحركية، المدمجة مع الذكاء الاصطناعي، واجهات خارجية متجاوبة تتنفس وتتكيف. قد تشارك أنظمة الزجاج الكهروضوئية المتصلة بالشبكة الطاقة الفائضة عبر المباني، مما يؤسس شبكات صغيرة فعالة تحول الهياكل الفردية إلى عقد داخل أنظمة حضرية أكبر.
تشهد المساحات الداخلية تطورًا مماثلًا من خلال منصات مثل Advance Control for Buildings من Honeywell، والتي تدمج الأمن السيبراني وسرعات الشبكة المتسارعة وقدرات اتخاذ القرار المستقل. تعمل هذه الأنظمة في الوقت نفسه على تحسين أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والإضاءة والأمن من خلال تعديلات في الوقت الفعلي تستجيب للتحولات البيئية وأنماط سلوك الركاب. يشتمل الأمان المتقدم على التعرف على الوجوه المدعوم بالتعلم العميق، بينما تميز عناصر التحكم الصوتي المتطورة بين الأوامر البشرية وضوضاء الخلفية بدقة عالية.
يتصور كاس أوسترهويس هندسة معمارية حيث تصبح مكونات المبنى مرسلات ومستقبلات للمعلومات في الوقت الفعلي، مما يخلق شبكات اتصالات: “يتواصل الناس. تتواصل المباني. يتواصل الناس مع الناس. يتواصل الناس مع المباني. تتواصل المباني مع المباني.” تمثل هذه الهندسة المعمارية الجماعية نظامًا مفتوح المصدر وفي الوقت الفعلي حيث تشارك جميع العناصر في تبادل مستمر للمعلومات.
في حين أن هذه المشاريع مثيرة للإعجاب، إلا أنها تثير أيضًا قضايا حاسمة حول الاستقلالية والسيطرة. ما مقدار سلطة اتخاذ القرار التي يجب أن نفوضها إلى مبانينا؟ هل يجب أن تتخذ الهياكل خيارات لنا أم تقدم ببساطة اقتراحات مستنيرة بناءً على الأنماط التي تم تعلمها؟
بالإضافة إلى المباني، يمكن للأنظمة الذكية إعادة تشكيل الإدارة الحضرية من خلال تطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي. يتم استكشاف الحلول التي تراقب وتتنبأ بأنماط حركة مرور المشاة في الأماكن العامة. على سبيل المثال، يشير تعاون كارلو راتي مع Sidewalk Labs التابعة لـ Google إلى إمكانية تكيف منظر الشارع بسلاسة مع احتياجات الناس من خلال نموذج أولي لنظام رصف معياري وقابل لإعادة التشكيل في تورنتو.
تتميز “الشارع الديناميكي” بسلسلة من البلاطات المعيارية سداسية الشكل يمكن التقاطها واستبدالها في غضون ساعات أو حتى دقائق من أجل تغيير وظيفة الطريق بسرعة دون إحداث اضطرابات في الشارع. طورت Sidewalk Labs أيضًا تقنيات مثل Delve، وهي أداة تعلم آلي لتصميم المدن، وركزت على الاستدامة من خلال مبادرات مثل Mesa، وهو نظام أتمتة المباني.
تتحول المدن إلى أجهزة استشعار خاصة بها على مستويات أساسية، مع أتمتة النسيج المادي لمراقبة الأداء والاستخدام باستمرار. تغطي الأغلفة الرقمية هذه الأنظمة المادية، مما يمكّن السكان من التنقل في التعقيد الحضري في الوقت الفعلي، تحديد مواقع الخدمات، والعثور على المعارف، وتحديد خيارات النقل.
تمتد الآثار المترتبة إلى ما هو أبعد من المنفعة الفورية. توفر إمكانات الاستشعار عن بعد رؤى حول أنماط النمو الحضري واتجاهات الاستخدام طويلة الأجل والمشاكل واسعة النطاق التي لا يمكن للعمليات الفردية في الوقت الفعلي اكتشافها. يخلق هذا فرصًا هائلة للتصميم الحضري الذي يقر بالمدينة كنظام ذاتي التنظيم، والانتقال إلى ما وراء التخطيط التقليدي من أعلى إلى أسفل نحو النمو من أسفل إلى أعلى الذي تتيحه أنظمة المعلومات المدمجة.
في حين أن الذكاء الاصطناعي يهيمن على المناقشات حول الهندسة المعمارية الذكية، تظهر تطورات موازية من خلال الذكاء البيولوجي غير البشري. يكتشف الباحثون القدرات العميقة للكائنات الحية، البكتيريا والفطريات والطحالب، التي طورت استراتيجيات متطورة على مدى ملايين السنين. تمتلك الكائنات الدقيقة ذكاءً غالبًا ما يفلت من الفهم البشري، ومع ذلك فإن خصائصها الاستثنائية توفر إمكانات تحويلية للتصميم الحضري.
يوضح عمل EcoLogicStudio مع سلسلة H.O.R.T.U.S. هذا التحول البيولوجي في الهندسة المعمارية الذكية. يصف الاختصار، Hydro Organism Responsive To Urban Stimuli “كائن حي مائي يستجيب للمحفزات الحضرية”، المنحوتات الضوئية والهياكل الحضرية التي تخلق موائل اصطناعية للبكتيريا الزرقاء المدمجة داخل البيئة المبنية. لا تعمل هذه الأنظمة الحية كعناصر زخرفية فحسب، بل كمشاركين استقلابيين نشطين، حيث تمتص الانبعاثات من أنظمة البناء بينما تنتج الكتلة الحيوية والأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي. يجسد مشروع PhotoSynthetica Tower، الذي تم الكشف عنه في متحف موري للفنون في طوكيو، هذه الرؤية ككائن اصطناعي معقد حيث تصبح البكتيريا وآلات الزراعة المستقلة وأشكال مختلفة من الذكاء الحيواني مواطنين بيولوجيين إلى جانب البشر.
يكمن مستقبل الهندسة المعمارية الذكية ليس في استبدال عملية صنع القرار البشري، ولكن في إنشاء حلقات تغذية مرتدة متطورة بين الذكاء البشري وغير البشري. يدرك هذا التوليف أن معرفتنا لا تزال غير كاملة في أي عصر، خاصة وأن التطورات الجديدة تدفعنا من أنماط الحياة التي تقيدنا بأماكن واحدة نحو تبني مواقع وتجارب متعددة.
يمتد دور البيئة المبنية في التقنيات الناشئة إلى أبعد من الكفاءة التشغيلية أو توفير التكاليف. يمكن للمباني الذكية أن تكون مشاركًا نشطًا في أهداف الاستدامة واستراتيجيات العافية وتخطيط المرونة الحضرية الأوسع.
إن إمكانية الهندسة المعمارية الذكية تتحدى الصناعة لتوسيع لغة التصميم لدينا. السؤال الذي يواجه المهنة ليس ما إذا كان الذكاء سيتخلل البيئة المبنية. بدلاً من ذلك، يجب على المهندسين المعماريين تقييم مدى استعدادنا للتصميم من أجل هذا الذكاء، وإدارة آثاره، والشراكة مع مبانينا كمتعاونين في تشكيل التجربة الإنسانية.
المصدر: ArchDaily