توسط پسح بنسون • ۳ آوریل ۲۰۲۶ اورشلیم، ۳ آوریل ۲۰۲۶ (TPS-IL) — دانشمندان اسرائیلی یک پلتفرم جدید مبتنی بر هوش مصنوعی را رونمایی کردهاند که میتواند دیوارهای سبز داخلی را از ویژگیهای تزئینی به سیستمهای قابل اعتماد و قابل اندازهگیری برای بهبود کیفیت هوا و کاهش مصرف انرژی تبدیل کند.
دیوارهای سبز داخلی مدتهاست که نوید هوای پاکتر و هزینههای انرژی کمتر را دادهاند، اما عملکرد آنها غیرقابل پیشبینی است. برخی از تأسیسات شکوفا میشوند، در حالی که برخی دیگر با مشکل مواجه هستند و نیاز به نگهداری مداوم دارند و مزایای قابل اندازهگیری کمی ارائه میدهند. تا کنون، معماران و مهندسان راه قابل اعتمادی برای پیشبینی یا نظارت بر عملکرد این دیوارها نداشتند و آنها را بیشتر تزئینی تا کاربردی میکرد.
این پلتفرم که با نام VertINGreen شناخته میشود و توسط محققان دانشگاه عبری اورشلیم توسعه یافته است، فناوری سنجش از دور، یادگیری ماشین و دادههای فیزیولوژی گیاهی را ترکیب میکند تا پیشبینی کند دیوارهای سبز عمودی قبل از نصب چگونه عمل خواهند کرد و وضعیت آنها را در زمان واقعی نظارت کند. این پلتفرم با تبدیل دیوارهای سبز به سیستمهایی که میتوانند با اطمینان مشابه زیرساختهای سنتی ساختمان برنامهریزی و ارزیابی شوند، یک تغییر کلیدی را معرفی میکند.
محققان گفتند: «دیوارهای سبز پتانسیل عظیمی دارند. اما تا کنون، ابزارهای لازم برای درک و مدیریت واقعی نحوه عملکرد آنها در محیطهای داخلی را نداشتیم.»
این سیستم که توسط یهودا یونگستین و دکتر دیوید هلمن توسعه یافته است، در مطالعهای که در مجله علمی معتبر Indoor Air منتشر شده، شرح داده شده است. این مطالعه بر اساس نزدیک به ۲۰۰۰ اندازهگیری از نحوه جذب دیاکسید کربن و آزادسازی آب توسط گیاهان رایج داخلی در شرایط محیطی متغیر است.
محققان با استفاده از این دادهها، مدلهای پیشبینیکننده را ایجاد کردند که به طراحان اجازه میدهد از قبل تخمین بزنند که یک دیوار سبز در یک فضای خاص چگونه عمل خواهد کرد. این پلتفرم میتواند پیشبینی کند که گیاهان چه مقدار دیاکسید کربن جذب خواهند کرد، چگونه به شرایط آب و هوایی داخلی پاسخ خواهند داد و آیا میتوانند نیاز به تهویه مکانیکی پرمصرف انرژی را کاهش دهند.
این تیم گفت: «برای اولین بار، طراحان میتوانند بپرسند: این دیوار واقعاً برای ساختمان من چه کاری انجام خواهد داد؟ و پاسخی قابل اعتماد دریافت کنند.»
این قابلیت پیشبینیکننده، نشاندهنده انحراف از رویکرد آزمون و خطا است که تا کنون نصب دیوارهای سبز را تعریف کرده است.
پس از نصب، VertINGreen با استفاده از تصویربرداری فروسرخ، که اطلاعاتی فراتر از طیف نور مرئی را ثبت میکند، به نظارت بر دیوار ادامه میدهد. این امر به سیستم اجازه میدهد تا تغییرات فیزیولوژیکی ظریف در گیاهان را که در غیر این صورت نادیده گرفته میشوند، تشخیص دهد.
این پلتفرم در ترکیب با یادگیری ماشین، میتواند علائم اولیه استرس را شناسایی کند، فعالیت گیاهان را در سراسر دیوارها ترسیم کند و مشکلات را هفتهها قبل از آشکار شدن تشخیص دهد. از نظر عملی، این امر نگهداری پیشگیرانه را برای سیستمهای زنده معرفی میکند، خطر شکست را کاهش میدهد، هزینهها را پایین میآورد و عملکرد بلندمدت را بهبود میبخشد.
این سیستم این قابلیتها را تنها با استفاده از تعداد محدودی باند طیفی به دست میآورد و به آن اجازه میدهد با تجهیزات تصویربرداری نسبتاً کمهزینه کار کند و دیوارهای سبز هوشمند را در دسترستر کند.
VertINGreen با پیشبینی و نظارت بر نحوه جذب دیاکسید کربن و آزادسازی آب توسط گیاهان، اطمینان حاصل میکند که دیوارهای سبز به طور فعال هوایی را که ساکنان تنفس میکنند، بهبود میبخشند. دیوارهایی که رطوبت یا دما را تنظیم میکنند، میتوانند نیاز به تهویه یا تهویه مطبوع پرمصرف انرژی را کاهش دهند و به ساختمانها کمک کنند تا در مصرف برق صرفهجویی کرده و هزینههای عملیاتی را کاهش دهند. دفاتر، بیمارستانها، مدارس و سایر فضاهای داخلی میتوانند از این دیوارهای زنده به عنوان مکمل قابل اعتماد سیستمهای کنترل آب و هوای سنتی استفاده کنند.
تصویربرداری فروسرخ و یادگیری ماشین VertINGreen علائم اولیه استرس گیاهی را تشخیص میدهند و امکان نگهداری پیشگیرانه را فراهم میکنند. این سیستم با سنسورهای کمهزینه کار میکند و دیوارهای سبز هوشمند را برای طیف وسیعی از ساختمانها مقیاسپذیر میسازد. همچنین به طراحان اجازه میدهد تا قبل از نصب عملکرد را مدلسازی کنند و به سوالاتی مانند اینکه دیوار چه مقدار CO₂ جذب خواهد کرد یا آیا در یک مکان خاص شکوفا خواهد شد، پاسخ دهند. در نهایت، VertINGreen میتواند با سیستمهای هوشمند ساختمان ادغام شود و به دادههای زمان واقعی اجازه دهد تا تنظیمات خودکار آبیاری، نورپردازی یا HVAC را برای حداکثر کارایی و انعطافپذیری اطلاعرسانی کنند.
محققان گفتند: «VertINGreen به ما امکان میدهد از الهام به اجرا حرکت کنیم. این پلتفرم ابزارهای لازم را در اختیار معماران، مهندسان و مدیران ساختمان قرار میدهد تا به طبیعت در داخل ساختمانها اعتماد کرده و از آن به طور کامل استفاده کنند.
موضوعات مرتبط
