مزایا و معایب انواع نمای ساختمان
- نما و حفاظت
سنگ نما ساختمان: ابتدايي ترين و حتي از لحاظ قدمت اولين وظيفه اي که نما عهده دار گرديد، وظيفه حفاظت بود. انسانها براي حفاظت از عوامل جوي و اقليمي، براي خود فضايي را به نام خانه ايجاد کردند. عدم وجود منفذ در ساختمان گرچه جلوي باد، باران، گرما و سرما را ميگرفت، ولي ساختمان را از نور و تهويه لازم محروم مي کرد. هرچه نياز به اين مواهب زيادتر شد نیاز به ايجاد روزنه در ديواره ساختمان افزايش يافتو در نتيجه نياز به پوسته ديگري به نام نما جهت حفاظت بيشتر، به وجود آمد.
نماي ساختمان به عنوان يک محافظ بايد مشخصه هاي فني زير را داشته باشد:
1-1- عايق بودن نسبت به سرما و گرما
خرید سنگ نما: مصالح مختلف ساختماني ضريب انتقال حرارت و ظرفيت گرمايي ويژه مختلفی دارند و در نتيجه عملکرد حرارتي متفاوتي خواهند داشت. يک سيستم نماي موفق، نمايي است که زيبايي و بهره-وري انرژي را باهم داشته باشد. داشتن نمايي که عملکرد حرارتي خوبي داشته باشد مستقيماً مصرف انرژي را تحت تأثير قرار مي دهد لذا در نماي ساختمان، استفاده از مصالحي که ضريب انتقال حرارتي کمتري دارند، بايد مورد توجه قرار گيرد.
1-2- عايق بودن نسبت به صوت
نماي ساختمان ميتواند بعنوان يک عایق صوتی ایده‌ال و مناسب عمل کند. توجه به اين ويژگي به خصوص براي ساختمان هايي که در شهرهاي بزرگ صنعتي و تجاري و يا در کنار مسير گذراصلي واقع شده اند از اهمييت ويژه اي برخوردار ميباشد.
1-3- مقاومت در برابر زلزله
1-4- مقاومت در برابر ضربه
1-5- مقاومت در برابر يخ زدگي
1-6- مقاومت در برابر آتش سوزي
1-7- مقاومت در برابر ريزش
1-8- انعطاف پذير بودن در اجراي نما
1-9- سبک بودن
1-10- قابل اجرا بودن در ساختمانهاي مرتفع
- نما به عنوان رابط
نماي ساختمان بايد به شکلي طراحي شود که عليرغم حفاظت محيط داخل از بيرون، ارتباط فضاي بيرون را با محيط داخل ساختمان به خوبي برقرار کند. مثلاً امکان تابش نور به داخل و يا امکان استفاده از چشم-انداز بيرون وجود داشته باشد.
3. نما به عنوان يک معرف
همانطور که که لباس فرد، معرف شخصيت وي ميباشد، خانه نيز به مانند لباس دوم ميبايست معرف شخصيت و مقام اجتماعي مالک خود باشد. در معماري غرب نما داراي حالت نمايش است، بدين صورت که در همان وهله اول کسي را که پشت آن زندگي ميکند، نشان ميدهد. در واقع نما معرف شخصيت خانوادگي و طبقه اجتماعي صاحبخانه است . نما علاوه بر معرفي شخصيت مالک، معرف موقعيت مکاني ملک و نوع کاربري ساختمان نيز ميباشد.
4. نما ي هر ساختمان به عنوان عنصري از نماي مجموعه شهري
ما در فضاي شهري با يک ساختمان روبرو نيستيم، در واقع هر ساختمان جزئي از فضاي شهري محسوب ميشود که زشتي آن بر فضاهاي عمومي تأثير گذار است و زيبايي آن منوط به هماهنگي با ساير عناصر آن مکان است. ساختمان يک موجود منزوي و خود بسنده نيست که بتواند تمام توجه طراح و مالک را به خود جلب کند ، بلکه ميبايست با حفظ شخصيت و اعتبار خود، عنصري از يک جامعه وحدت يافته باشد . - زيبايي نما
نما صورت ظاهر و منظره خارجي هر ساختمان است و پوششي مخفي و به دور از انتظار عموم نيست. نما همواره مورد توجه عموم قرار ميگيرد، لذا زيبايي جزء جدايي ناپذير هر نما ميباشد همچنين زيبايي و چگونگي نما معرف هنر و کيفيت کار مهندس معمار و طراح ساختمان نيز ميباشد. - نماي ساختمان و شرايط محيطي
نماي هر واحد مسکوني بسته به شرايط محيطي از جمله آب و هوا، باد و طوفان، زلزله و ميزان آلاينده-هاي هوا در مناطق مختلف، متفاوت ميباشند. مصالحي که در نماهاي شهرهاي بزرگ و صنعتي که آلايندگي بالا دارند، به کار ميرود در مقايسه با مصالح کاربردي براي نماي شهرهاي کوچک که هواي پاک دارند متفاوت است همچنين نماي ساختمان در مناطق سردسير به لحاظ ميزان مقاومت در برابر يخزدگي يا عايق بودن نسبت به سرما و گرما با نماي قابل کاربرد در مناطق گرمسير متفاوت ميباشد. - قيمت تمام شده نما
يکي از شاخصههاي بسيار مهم در انتخاب نما، قيمت تمام شده نما است. هرچه قيمت نما افزايش يابد، قدرت خريد کاهش يافته و دايره مصرفکنندگان آن نما محدودتر خواهد شد.
8. سرعت اجراي نما
با توجه به اينکه طولاني شدن در بهرهبرداري از هر پروژه ساختماني ميتواند عامل افزايش هزينهها و افت ارزش پول شود، لذا سرعت در اجراي نما بسيار مؤثر خواهد بود.
در زير ويژگيهاي برخي از انواع نما هايي که اخيراً به کار ميروند به طور خلاصه بيان شده است.
نماهاي تماماً
نماهاي تماماً شيشه از دوران معماري مدرن به عنوان پوشش ساختمانها به کار ميرفتند. هدف از اجراي نماي تماماً شيشه عبار تند از :
- کاهش بار مرده ساختمان هاي بلند
- تأمين ديد يکپارچه از مناظر بيرون براي ساکنين داخل
- ايجاد احساس سبکي و ظرافت در ساختمان از ديد يک ناظر شهري
- نمايش زندگي درون ساختمان از بيرون به دنبال روشن و خاموش شدن چراغهاي داخلي در طول شبانه روز
نماهاي تماماً شيشه به علت ضخامت کم و مقاومت حرارتي اندک، مشکلات فراواني را براي ساکنين فراهم ميآورند. اين مشکلات عبارتند از:
1. افزايش بيش از حد دماي داخلي ساختمان در فصول گرم و معتدل سال
نماهاي تماماً شيشه در صورتيکه سايبان خارجي مناسب براي آنها پيشبيني نشده باشد، در اوقات گرم و معتدل سال به علت تابش آفتاب به فضاي داخل، سبب افزايش بيش از حد دماي داخل مي-شوند.
2. احساس عدم آسايش حرارتي در فصول سرد سال
دماي سطح نماي شيشهاي به علت مقاومت حرارتي کم، در فصول سرد سال نزديک به دماي محيط خارج بوده و بدن افراد مستقر در نزديکي نما از طريق تشعشع با نما تبادل حرارت کرده و ساکنين احساس عدم آسايش حرارتي خواهند نمود.
3. مصرف زياد انرژي و آلودگي هوا
در نماهاي شيشهاي در اثر تبادل حرارت از طريق جابجايي بين هواي گرم داخل اتاق و سطح سرد شيشه، دماي داخل کاهش يافته و براي حفظ دما در حد آسايش، نياز به مصرف زياد انرژي خواهد بود. اگرچه انواع گوناگون شيشههايي ساخته شدهاند که جاذب حرارت بوده و از ورود تابش خورشيد به داخل جلوگيري ميکنند، و يا شيشههاي دو جدارهاي وجود دارند که مقاومت هدايت حرارتي بهتري نسبت به شيشههاي يک جداره دارند، اما با اين حال هنوز هم نماهاي شيشهاي نسبت به ساير مصالح ساختماني داراي ضريب هدايت حرارتي زياد بوده و باعث اتلاف حرارت زياد ميشوند. اتلاف حرارتي بسيار زياد و مصرف زياد انرژي جهت تأمين گرمايش و سرمايش در نماهاي شيشهاي لاجرم باعث آلودگي بيشتر هوا ميگردد.
مقايسه نماهاي ، شيشه يک جداره و شيشه دو جداره با يکديگر از نظر ويژگي-هاي حرارتي
در يک آزمايش به منظور مقايسه نماي آجري، شيشه يک جداره و شيشه دو جداره با يکديگر از نظر ويژگيهاي حرارتي دماي خارج ساختمان براي هر سه نما صفر و دماي داخل در حد 20 درجه حفظ شد. اختلاف دما بين سطح داخلي و خارجي ومقايسه ضريب انتقال حرارت براي هر کدام از نماهاي شيشه يکجداره، شيشه دو جداره و ديوار آجري 22 سانتيمتري در شکل 1 نشان داده شده است. هرچه ضريب هدايت حرارت کاهش يابد اختلاف دماي بين دو سطح افزايش مييابد ( شکل 2). بنابراين اگر براي گرم کردن فضاي داخل، انرژی مصرف نشود، دماي سطح داخلي براي شيشه يک جداره 4/.، براي شيشه دو جداره 3/9 و براي ديوار آجري 7/12 خواهد بود. به اين ترتيب مشاهده ميشود که شيشه دو جداره عليرغم داشتن وضعيت حرارتي بهتر نسبت به يک شيشه يک جداره از نظر تأمين شرايط حرارتي فضاي داخل نسببت به نماي آجري مناسب نيست .
شکل 1- مقايسه ضريب هدايت حرارتي(W/m2k)و نوسان دما (°C)در شيشه يک جداره، دو جداره و ديوار آجري .
شکل2- رابطه معکوس ضريب انتقال حرارت و اختلاف دما بين دو سطح در ديوار آجري، شيشه دو جداره و شيشه يک جداره.
نماي کامپوزيتي:
کامپوزيتها يک کلاس منحصر به فرد از مواد هستند که از ترکيب دو يا چند ماده جداگانه تشکيل شده اند که ماده حاصل نسبت به هر کدام از اجزاي تشکيل دهنده استحکام و دوام بيشتري دارد. امروزه از کامپوزيتها براي نماي بيروني ساختمان استفاده ميشود. ورق هاي کامپوزيت متشکل از دو لايه آلومينيوم و يک هسته از جنس پلاستيک يا يک ماده معدني پرکننده ميباشند کهدر بين اين دو لايه قرار مي گيرد. از آنجا که نمي توان ماده‌اي يافت که همه خواص مورد نظر را دارا باشد، بايد بهدنبال چاره‌اي ديگر بود. کليد اين مشکل، استفاده از کامپوزيتها است. خواص کامپوزيتها در مجموع از هرکدام از اجزاي تشکيل دهندهي آنها بهتر است و اجزايمختلف، کارايي يکديگر را بهبود مي‌بخشند و اين يکي از مزيتهاي کامپوزيتها محسوب ميشود، از مزاياي ديگر کامپوزيتها ميتوان سبک بودن، سهولت در مونتاژ، تعمير و نگهداري را نام برد با اين وجود کامپوزيتها از نظر انعطافپذيري در اجرا، در سطح ضعيفي عمل ميکنند.
نماي بايراميکس:
بایرامیکس يک سيستم پوشاننده تزييني است که براي نماهاي داخلي و خارجي استفاده ميشود. اين محصول ميتواند بر روي ديوارهاي رنگ شده، سنگ، سيمان، چوب، مقواي نازک، پلاستيک، فلز و شيشه به کار رود. بايراميکس که امروزه به عنوان نمای تزئینی داخل و خارج ساختمان به کار ميرود براي اولين بار در سال 1993 میلادی توسط یک گروه در ترکیه تولید و به دنیا عرضه شد. محصول حاضر به صورت ملات بوده و متشکل از مخلوط دانه های گرانیتی و مرمر سرامیزه با تنوع رنگ فراوان و دانه بندی های متعدد، رزین های طبیعی و مصنوعی و سایر افزودنی ها می باشد. بايراميكس بعد از اجرا و خشک شدن، نمای سنگ تزئینی به خود می گیرد. این نما روي سطوح چرب، غبار آلود، ناهموار، مرطوب و همچنين مواقعی که هوا طوفانی و دارای گرد و غبار می باشد قابل اجرا نيست.مزاياي کاربرد بايراميکس عبارتند از:
- بايراميکس به راحتي ميتواند ناهمواريهاي حاصل از گچکاري را بپوشاند.
نمای بایرامیکس علیرغم مزایایی که دارد مورد استقبال جامعه مهندسین و پیمانکاران ساخت و ساز قرار نگرفته است چرا که این نما با بافت فرهنگی و سلیقههای ایرانی همخوانی ندارد و جلوه و زیبایی خود را ظرف مدت کوتاهی از دست میدهد.
نماي سنگ
دو گروه از سنگهاي طبيعي که در نماي ساختمان به کار ميروند سنگهاي آهکي و سنگهاي آذرين هستند.سنگهاي آهکي معمولاً به دليل وجود رگههايي که در آنها ديده ميشود استحکام چنداني ندارند. و مشکل سنگهاي آذرين معمولاً جذب آب پايين و عدم چسبندگي با بدنه ساختمان است.نماي ساختمان به دليل قرار گرفتن در معرض شرايط جوي (باران، يخبندان، آفتاب و آلاينده ها) از اهميت خاصي برخوردار است. سنگ نما بايد ويژگيهاي خاصي داشته باشد تا بتواند در برابر اين عوامل دوام بياورد. بنابراين سنگي که جهت نما استفاده ميشود بايد شرايط زير را داشته باشد:
1. متناسب باآب و هواي منطقه باشد
سنگ بايد متناسب با شرايط اقليمي انتخاب گردد مثلاً در مناطق سرد و مرطوب، سنگ بايد داراي تخلخل بسيار کم باشد وگرنه ممکن است بر اثر يخبندان متلاشي شود يا در مکانهايي که امکان وزش طوفان شن وجود دارد، سنگ در معرض سايش بوده و بايد مقاومت به سايش بالا داشته باشد.
2. قابليت صيقل خوردن و برش را داشته باشد.
3. مقاومتهاي کششي و خمشي نسبتا خوبي را دارا باشد.
4. ترکيبات کاني شناسي آن بايد در نظر گرفته شود
کانيهاي مضر (کانيهاي آهن) در برابر آب و هوا اکسيده شده و در نتيجه فرسودگي زودرس را به وجود مي آورند. وجود ناخالصي به صورت مجتمع در يک نقطه و يا يک امتداد، نقطه ضعف بوده و ميتواند باعث تخريب سنگ شود .
5. سنگ انتخابي بايد چسبندگي خوبي را با ملات داشته باشد (داراي جذب آب مناسب باشد.)
6. رنگ آن با ثبات باشد و در برابر بخارها و گازها و پرتو آفتاب پايدار باشد.
نمای سرامیک
با توجه به قیمت بالای سنگ و باری که سنگ به ساختمان تحمیل می کند، جهت نماي ساختمان در بعضي کشورهااستفاده از سرامیک رواج قابل ملاحظه ایی پیدا کرده است. نمایسرامیک مشکل وزن را تا حدود یک چهارم وزن سنگ حل کرده است ولی مشکل پیوستگی سراميک و نما بجز در موارد اندکی حل نشده است و با استفاده از روشهای نصب سعی در حل مشکل پیوستگی اجزای نما وجود دارد. این نماها با توجه بهطراحی قابل کنترل می توانند زیبایی خاص خود را به بيننده تقدیم کنند. از جمله معايب نماهاي سراميکي عايق نبودن آن به سرما و گرما و صدا ميباشد همچنين نماهاي سراميکي به دليل بازتاب شديد نور در مکانهاي شلوغ به کار نميروند.
نماي آجر
يکي ديگر از انواع نماها، نماهاي آجري هستند که شامل آجرهاي رسي و آجرهاي شيلي ميشوند. نماهاي آجر علاوه بر زيبايي، تنوع و ثبات رنگ، به دليل ضريب انتقال حرارت پايين آجر، نقش يک عايق حرارتي و برودتي را براي ساختمان ايفا مي کنند و درنتيجه از هدر رفتن انرژي توسط سيستم گرمايشي و سرمايشي ساختمان جلوگيري ميکنند. نماهاي آجر بر حسب جنس و رنگ خود باعث دفع و انعکاس گرما در فصل تابستان و جذب انرژي خورشيدي و گرم شدن ساختمان در فصل زمستان ميشوند.
نماي خشک:
درسيستم نماي خشک براي اتصال آجرها به يکديگر از ملات استفاده نميشود. براي اتصال آجرهاي مخصوصي که در اين سيستم به کار ميروند از تجهيزات فلزي مانند ريل استفاده ميشود.
مزاياي سيستم نماي خشک با آجر عبار تند از:
1. عدم نياز به کارگر حرفهاي جهت نصب
در سيستم نماي خشک نصب آجر و ريلها تنها به صورت مکانيکي است بنابراين اجراي اين سيستم نياز به کارگر حرفهاي ندارد.
2. سرعت اجراي بالا
در نماي خشک به دليل استفاده از چهارجوب هاي فلزي که خود قالب و الگوي اجرای نما محسوب ميشوند و نيز به دليل امکان آمادهسازي نما در طبقه همکف و عدم استفاده از داربست، سرعت اجراي نما به طور چشمگيري افزايش مييابد.
3. عدم ايجاد ضايعات ساختمانی و سرو صدا
سيستم نماي خشک بدون برداشتن سطح ديوار موجود، مستقيماً بر روي ديوار قابل اجرا بوده وبنابراين اجراي اين سيستم بدون ايجاد ضايعات و زبالههاي ساختمانی معمول و همچنين بدون ايجاد سرو صداميباشد.
4. کاهش اتلاف انرژي
درسيستم نماي خشک ابتدا يک عايق حرارتي به طور مستقل با اتصال مکانيکي يا چسب به بدنه ساختمان محکم ميشود سپس چهارچوب يا اسکلت نگهدارنده که از جنس چوب، فولاد يا آلومينيوم ميباشد به ساختمان متصل شده تا نماي خشک با رعايت فاصله از عايق حرارتي بر روي چهارچوب نگهدارنده قرار گيرد. فضاي خالي که بين نما و عايق قرار دارد خود بهترين عايق حرارتي ميباشد لذا اين سيستم نقش بسزايي در کاهش اتلاف انرژي دارد.
5. آساني اجرا براي ساختمانهاي مرتفع
اجراي اين سيستم به دليل عدم استفاده از ملات، درقسمتهاي مرتفع ساختمان بسيار سريعتر و آسانتر از ساير نماها مانند نماي آجر ميباشد همچنين در اين سيستم دسترسي براي مراقبتهاي دورهاي به خصوص در ساختمانهاي مرتفع وجود دارد ولي اين سيستم براي خانههاي مسکوني کم ارتفاع، پر هزينه است و معمولاً مورد استفاده قرار نميگيرد.
با توجه به مطالب گفته شده، مقايسه ضرايب هدايت حرارتي برخي ازمصالحي که در ساخت نما به کار مي-روند (جدول 1)و همچنين با استناد به پرسش نامه اي که توسط برخي از نماکاران و صاحب نظران دراين مورد پر شده است و نماهاي بالا را از نظر ويژگيهايي شامل سرعت اجرا، قيمت تمام شده به ازاي هر متر مربع، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر يخ زدگي،مقاومت در برابر آتشسوزي، مقاومت در برابر زلزله و ريزش، انعطاف پذير بودن در اجرا، قابليت اجرا در ارتفاعات بالا، عايق بودن نسبت به سرما و گرما، عايق بودن نسبت به صدا، سبک بودن و کاهش وزن ساختمان، همخواني باهنر معماري ايراني و مقاومت در برابر آلايندههاي موجود در هوا مورد مقايسه قرار دادهاندميتوان نتيجه گرفت که در مجموع آجر ساخته شده از سنگ سیل و سنگ معدن مصالحي است که براي کاربرد در نما نسبت به ساير مصالح ميتواند در اولويت باشد.
جدول 1- مقايسه ضريب هدايت حرارتي برخي از مصالحي که در ساخت نما به کار ميروند
منبع : ایران سنگ