تقنيات المبانى الذكية ودورها فى تدعيم بناء مدن المعرفة:

المستخلص:

يتسارع معدل تنامى التقنيات الذكية فى عالم اليوم بصورة تتقارب معها أطراف الكون المترامية وتترابط فيها قواعد معرفة ومعلومات متباينة تعكس صورة حية لمدن معرفية. ومن الطبيعى أن تمثل تقنيات المبانى الذكية أحد الأركان الأساسية فى تدعيم بناء هذه المدن المعرفية. وإلى عهد قريب كان ما يقصد بتقنيات المبانى الذكية هو توظيف تقنيات الحاسب الآلى ووسائل الإتصال والمعرفة فى دمج أنظمة المبنى والتنسيق بينها من أجل رفع كفاءة إدارة موارد المبنى وترشيد تكلفة الإستخدام والصيانة مع تحقيق ديناميكية وتفاعلية أنظمة المبنى لتحقق الراحة لمستعملية مع تحسين إنتاجيتهم. أما فى عصر مدن المعرفة والإتصالات فقد أضحى لتقنيات المبانى الذكية دورمعرفى جديد للمبانى يتكامل مع دورها المادى ليساهم فى تدعيم بناء مدن المعرفة يتألف من مبانى معرفية متصلة ومتفاعلة وهو ما يمثل جوهر هذه الورقة البحثية. ويتمثل هذا الدور فى إنتقال دور التقنيات الذكية من الدور الفردى على مستوى المبنى الواحد فى موقع ما إلى دور تكاملى لمبانى متنوعة فى مواقع مختلفة ومدن مترامية فى أركان الكون الفسيح تربطها قواعد معرفية تكون هى مصدرها وناقلها، وهذا ما يطلق عليه "عندما تتحدث أو تتواصل المبانى". ويتمثل هذا الدور الجديد لتقنيات المبانى الذكية كوسائط متعددة لتوفير المعلومات بصورة متزامنة ومتجددة ، وكوسائط لتبادل المعرفة والخبرات المكتسبة ، وكذا كوسائط تحليل البيانات وتوزيعها بناء على الحاجة والموقف ، وأيضاً كوسائط إتصال فعالة لتنفيذ أنشطة معرفية ومعلوماتية. ويجب أن تتحول المبانى من فراغات تحوى بين جنباتها شبكات حاسوبية تنقل المعرفة دونما أن تفرق بين مستعمليها وأنشطتهم وإتصالاتهم وأحداثهم اليومية ومايدور داخل المبنى او المبانى المجاورة او المماثلة فى مدن وبلدان أخرى إلى وسيط ناقل للمعرفة ومصدر لها مع تحديد نوع المعرفة وأثره ومدى الحاجة إليه وبذلك تتفاعل ووتواصل المبانى الذكية فى تدعيم بناء مدن المعرفة الواعية.


1. مفهوم مدن المعرفة

تعرف مدن المعرفة بالمدن التى تمتلك إقتصاد يعتمد على ناتج مرتفع القيمة ومعتمداً علىمصادر البحث العلمى والتقنية والكفاءات والكوادر البشرية لأفراد تلك المدينة (Carrillo, in press). وبصورة أخرى فإنها مدن يثمن فيها كل من القطاع الحكومى والخاص قيمة المعرفة وينفق عليها بسخاء من إمكانيات وموارد لدعم ونشر وإكتشاف المعرفة. ويتم تسخير وإستغلال تلك المعرفة لخلق فرص وعائد يضيف قيمة إلى مجتمع المدينة وينمى إقتصاده وثروته. ويوجد حالياً على مستوى العالم حوالى 65 برنامج إنمائى حضرى تم تكريسهم لمفهوم مدن المعرفة. ويقع مجال مدن المعرفة فى محيط علمى جديد يطلق عليه بالتنمية المعرفية أو المعلوماتية (Knowledge-based Development) والذى يشتمل على التنمية العمرانية ، والدراست الحضرية ، وتخطيط إدارة المعرفة.
وعرف (Coats, 2004) مدن المعرفة بالمدن التى يعتمد نجاحها الإقتصادى على المعرفة وتتميز بتوفير مستوى رفيع ما الكفاءة الحياتية لأفرادها. وينشط ويزداد الإهتمام فى مدن المعرفة بتنامى القدرات الإبداعية لدعم مجالات الأعمال والتعليم بحيث يتم تحفيز أفراد المجتمع وتشجيعهم على إكتساب وتوظيف المعرفة. ويتعاظم فى مدن المعرفة دور المجتمع التعاونى الذى يتعدى الحدود الجغرافة والطبيعية للمدينة. وتشتمل صفات وميزات مدن المعرفة على مايلى (Urbecon, 2002):
• توفير فرص عمل جادة وذو عائد مجزى للأفراد
• وجود معدل تنموى مضطرد فى الدخل والناتج القومى
• توعية رشيدة لبناء ثقافة المخاطرة وحسن إستغلال الفرص المتاحة
• تبنى فكرالإبتكار والإبداع كأحد الدعائم الأساسية للتنمية
• تحقيق الإتصال الدائم بين الجامعات ومركز البحث العلمى وقطاعات الصناعة
• تحقيق الريادة فى ثقافة الإنتاج والصناعة
• وجود آلية لتسهيل حصول الأفراد على مصادر المعرفة
• تييسر سبل إيصال احدث التقنيات لأفراد المجتمع
• ربط شبكات المدارس والجامعات ومراكز الأبحاث
• تبنى مفاهيم وتقنيات الثورة الرقمية وعصر المعلومات
• تحسين التصميم المعمارى والحضرى ليمكن توظيف التقنيات الحديثة لعصر المعلومات
• الإستفادة القصوى من المقومات التراثية والمعمارية وتوظيفها كعنصر جذب
• تحسين الكفاءة والمقدرة على تطوير البيئة وتوعية الأفراد لتطويرها والمحافظة عليها.
وفى الماضى كان إعتماد المدينة الصناعية على أصول الممتلكات والثروات الطبيعية لتحديد المقدرة الإقتصادية لكل مدينة ، أما اليوم فغدت المعلومات والمهارات والخبرات والقدرات الإبداعية للفئة المتميزة من مجتمع المدينة ذات أهمية عظمى فى تحديد القوة الإقتصادية مقارنة بمصادر الثروات الطبيعية ذاتها. ونجد أن عماد مدن المعرفة هو التقدم التقنى والقدرة على المنافسة فى مجالات المعرفة المختلفة مع إمكانية توظيف تلك المعرفة لتكون مصدر إقتصادى. ولقد تأثر مستقبل المدن والمجتمعات على مر الأجيال تأثراً جوهرياً بالتقدم التقنى ولكن معدل إنتشار التقنية فى مدن المعرفة وخاصة الشبكة العنكبوتية فاق كل التقنيات السابقة ونجد مثال ذلك واضحاً فى الجدول رقم (1) والخاص بالولايات المتحدة الأمريكية (Koting and Devol, 2001).





ولقد كان تأثير الشبكة العنكبوتية واضحاً فى مجال الأعمال والتعليم حيث أصبح إقتصاد المعرفة كما يراه البعض أحد أبرز مصدر الثروة والإقتصاد ويحل فى أهميته محل مصادر الثروة الطبيعية. ويرى (Mitchell, 1999) فى كتابه مدن المستقبل أن المدن ستستقل عن محيطها المكانى او الجغرافى إعتماداً على أن الشبكة العنكبوتية أوجدت ما يمكن تسميته بالأجور الإلكترونية والتى إختلفت معها فكرة تجمع المجتمعات فى الحياة العمرانية. ولقد أعادت الشبكة العنكبوتية صياغة المحيط المكانى للمبانى والمدن بصورة جوهرية وأصبحت حياة المدينة تنظم وتدار بقواعد جديدة عما كانت عليه سلفاً ، وبالتالى تغير دور المبانى فى مدن المعرفة عما كانت عليه من ذى قبل , وصار للمبانى الذكية دور جديد فى دعم مفهوم وبناء مدن المعرفة.


2. مفهوم المبانى الذكية

تعد التقنية عبر مراحل التاريخ المتعددة مؤشر هام وحيوى للتطوير المستقبلى. ويعتبر معدل التنامى والتغير والتطور التقنى فى هذه الأيام غير مسبوق من ذى قبل. ولا يتوقف تأثير التقنية فقط فى مجال الأعمال بل يتعداه إلى المبانى التى نقطنها والتى أصبحت أجهزة الإتصال والتواصل الحديثة أمراً شائعاً بها. وبذلك يتضائل العالم إلى قرية صغيرة ويبزغ فيها من جديد فجرالمجتمعات المتشابكة والمتصلة (Networked-Society). وأصبح "الذكاء" كلمة تتوارد بإضطراد لتصف ليس فقط المبانى بل كاميرات التصوير، الساعات، السيارات، لائحات العرض، إلخ. لذا يجب أن ندرك أن الدور الرئيسى لتقنية المعلومات يجب أن يتركز على تحسين فرص الإستكشاف والإبداع وليس إستبداله بآلة أوغيرها. ومن هنا تبدو أهمية أن لكل قطر حضارة وثقافة يجب ألا تنسخ أو تسنتسخ ما تم إنجازه بالبلاد المتقدمة تقنياً؛ بل يجب على كل قطرتوظيف قدراته الإبداعية لرسم خريطته المستقبلية مستثمراً فى ذلك ما توصل إليه الآخرين من تقدم ورقى مع تحديد الأولويات وكذا سبل ومراحل تنفيذه مع مراعاة ظروف المجتمع الثقافية والحضارية الخاصة به.

لقد تم تعريف المبانى الذكية على أنها المبانى التى توفر بيئة سريعة الإستجابة ، وفاعلة ، وداعمة من أجل تحقيق آداء أفضل لمستخدمى المبانى (Kell, 1996). وعلى الرغم من التقنية كانت تبدو وكأنها الأساس ، إلا أنها ينظر إليها حالياً على أنها داعم ومحرك فحسب وليست هدفاً او غاية. ولقد تم إستخدام مصطلح المبانى الذكية فى الولايات المتحدة فى بداية الثمانينات من القرن المنصرم. وعرفت المبانى الذكية آنذاك بواسطة معهد المبانى الذكية على أنها مبانى يتم فيها دمج أنظمة متعددة بكفاءة عالية لإدارة الموراد والإمكانيات من أجل تعظيم الآداء الفنى، وزيادة العائد ، وترشيد تكلفة التشغيل ، وتحقيق المرونة. وعرفت المبانى الذكية أيضاً (Lustig, 1995) على أنها مبانى تتميز بفاعلية وتغير مستمرين ، وكذلك تستجيب لإحتياجات الأفراد وتساعد على رفع كفاءة الإنتاج ، وترشيد الإنفاق ، ومتوافقة بيئياً وذلك من خلال التفاعل المتواصل بين المكونات الرئيسية للمبانى الذكية وهى البناء ، والعمليات ، والمستخدمين ، والإدارة ،وكذا العلاقات المتبادلة بينهم كما هو موضح بالشكل رقم (1).

وحيث أن المجال الرئيسى هنا هو الذكاء ، لذا يجب التطرق إلى ما يقصد به. تعتبر أحد الرؤى للذكاء على أنه صفة ملازمة أصيلة لمقدرة الإدراك والتى تحوى فى طياتها جميع العمليات الخاصة بالإستقراء والإستباط (Derek and Croome, 1997). أما Piaget (1980) فقد صنف الذكاء ليس على أنه صفة ولكن على أنه سلسلة من العمليات المتشابكة لمهارة معالجة المعلومات متضمنة التوازن والتكيف بين الشخص وبيئته. وعلى الرغم من وجود رؤى أخرى متنوعة عن الذكاء ، إلا أننا سنعتمد هنا رؤية Paiget والتى يمكن من خلالها تفهم سبل عمل وحياة الأفراد داخل المبنى وكذا تفاعلهم مع البيئة الداخلية ونسيج البناء والبيئة الخارجية. لذلك فإن المبانى الذكية تتطلب ذكاءاً يجب أن يتم تطبيقه خلال مراحل التفكير فى تصميم المبنى ، اثناء إنشائه ، وعند تشغيله وصيانته ويجسد فى أنظمة المبانى ومكوناتها وسبل تفعيلها وطرق تفاعلها مع المستعملين ومع بعضها البعض. ويتفاوت التركيز على مفهوم المبانى الذكية من مكان إلى آخر ففى المعهد البريطانى للمبانى الذكية يتم التركيز على الإستجابة لمتطلبات الأفراد، اما فى المعهد الأمريكى للمبانى الذكية فيتم التركيز على التقدم التقنى ، ومن جانيب ثالث نجد أن تركيز المعهد الأسيوى للمبانى الذكية هو وحدات الكفاءة البيئية بالإضافة إلى متطلبات وظيفية وتقنية لفراغات المبانى.



شكل (1) التفاعل المتواصل بين المكونات الأربعة (البناء ، العمليات ، المستعملين ، والتشغيل) هو أحد دعائم فكر المبانى الذكية.



هل مبانى الإسكيمو أو مبانى الطين والحجر ذكية؟

فى حقيقة الأمر، إذا نظرنا إلى تلك المبانى البيئية نجد أنها بالنسبة للشكل والهيكل وكذلك قدرتها على تهيئة البيئة الداخلية للمبنى وحسن التوزيع الداخلى الفراغات قد حققj نجاحاً فى تدرج درجة الحرارة للفراغات الداخلية ، ولكن هذه الأنواع من المبانى لم تكن لتستجيب بصورة جيدة فى ظروف مغايرة حيث أن كيفية إستجابتها للبيئة المحيطة ورغبات المستعملين تم تحديدها سلفاً. وبناءاً عليه فإن مقدار المرونة وكيفية الإستجابة والتفاعل مع تغير الظروف والأجواء سواءاً للبيئة أو نوع الإستخدام هو الذى يحدد ذكاء المبنى (Derek and Croome, 1997). لذا فإنه لا يعد مناسباً طرح مثل هذا التساؤل على هذه النوعية من المبانى على الرغم من توافق هذه المبانى ونجاحها بيئياً. فعلى سبيل المثال هل يمكن لتلك المبانى التقليدية أن تعيد التحكم تلقائياً فى كمية وجودة الهواء الداخلى للمبنى إذا ما أكتظ المبنى بعدد كبير من المستعملين. إن المبانى الذكية تتفاوت من البساطة والتعقيد التقنى طبقاً للمتطلبات ولكن فى جميع الأحوال يجب أن يكون لديها القدرة على التفاعل والتغير المستمر تبعاً لتغيرات الأجواء المحيطة والإستخدام والتشغيل.