مقایسه مزایا و معایب انواع نماهای ساختمان

مقایسه مزایا و معایب انواع نماهای ساختمان

باشگاه در و پنجره و نما: نمای ساختمان یکی از اجزای بسیار مهم ساختمان است. برخی از عملکردهای نما و عوامل مؤثر در نماسازی در زیر به طور خلاصه بیان شده است:

1. نما و حفاظت

ابتدایی ترین و حتی از لحاظ قدمت اولین وظیفه ای که نما عهده دار گردید، وظیفۀ حفاظت بود. انسان ها برای حفاظت

 از عوامل جوی و اقلیمی، برای خود فضایی را به نام خانه ایجاد کردند. عدم وجود منفذ در ساختمان گرچه جلوی باد،  باران، گرما و سرما را می گرفت، ولی ساختمان را از نور و تهویه لازم محروم می کرد. هرچه نیاز به این مواهب زیادتر شد

 نیاز به ایجاد روزنه در دیوارۀ ساختمان افزایش یافت و در نتیجه نیاز به پوستۀ دیگری به نام نما جهت حفاظت بیشتر، به    وجود آمد.

            نمای ساختمان به عنوان یک محافظ باید مشخصه های فنی زیر را داشته باشد:

1-1- عایق بودن نسبت به سرما و گرما

مصالح مختلف ساختمانی ضریب انتقال حرارت و ظرفیت گرمایی ویژه مختلفی خواهند داشت. یک سیستم نمای موفق، نمایی است که زیبایی و بهره وری انرژی را با هم داشته باشد. داشتن نمایی که عملکرد حرارتی خوبی داشته باشد مستقیماً مصرف انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد لذا در نمای ساختمان، استفاده از مصالحی که ضریب انتقال حرارتی کمتری دارند، باید مورد توجه قرار گیرد.

1-2- عایق بودن نسبت به صوت

نمای ساختمان می تواند به عنوان یک عایق صوتی ایده ال و مناسب عمل کند. توجه به این ویژگی به خصوص برای ساختمان هایی که در شهر های بزرگ صنعتی و تجاری و یا در کنار مسیر گذر اصلی واقع شده اند از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد.

1-3- مقاومت در برابر زلزله

1-4-  مقاومت در برابر ضربه

1-5- مقاومت در برابر یخ زدگی

1-6- مقاومت در برابرآتش سوزی

1-7- مقاومت در برابر ریزش

1-8- انعطاف پذیری در برابر اجرای نما

1-9- سبک بودن

1-10- قابل اجرا بودن در ساختمان های مرتفع

1. نما به عنوان رابط

نمای ساختمان باید به شکلی طراحی شود که علی رغم حفاظت محیط داخل از بیرون، ارتباط فضای بیرون را با محیط داخل ساختمان به خوبی برقرار کند. مثلاً امکان تابش نور به داخل و یا امکان استفاده از چشم انداز بیرون وجود داشته باشد.

1. نما به عنوان یک معرف

همان طور که لباس فرد، معرف شخصیت وی می باشد، خانه نیز مانند لباس دوم می بایست معرف شخصیت و مقاوم اجتماعی مالک خود باشد. در معماری غرب نما دارای حالت نمایش است، بدین صورت که در همان وهلۀ اول کسی را که پشت آن زندگی می کند، نشان می دهد. در واقع نما معرف شخصیت خانوادگی و طبقۀ اجتماعی صاحبخانه است. نما علاوه بر معرفی شخصیت مالک، معرف موقعیت مکانی ملک و نوع کابری ساختمان نیز می باشد.

1. نمای هر ساختمان به عنوان عنصری از نمای مجموعۀ شهری

ما در فضای شهری با یک ساختمان روبرو نیستیم، در واقع هر ساختمان جزئی از فضای شهری محسوب می شود که زشتی آن بر فضاهای عمومی تأثیر گذار است و زیبایی آن منوط به هماهنگی با سایر عناصر آن مکان  است، ساختمان یک موجودی منزوی و خودبسنده نیست که بتواند تمام توجه طراح و مالک را به خود جلب کند، بلکه می بایست با حفظ شخصیت و اعتبار خود، عنصری از یک جامعۀ وحدت یافته باشد.

1. زیبایی نما

نما صورت ظاهر و منظرۀ خارجی ساختمان است و پوششی مخفی و به دور از انتظار عموم نیست. نما همواره مورد توجه عموم قرار می گیرد، لذا زیبایی، جزء جدایی ناپذیر هر نما می باشد همچنین زیبایی و چگونگی نما معرف هنر و کیفیت کار مهندس معمار و طراح ساختمان نیز می باشد.

1. نما ساختمان و شرایط محیطی

نمای هر واحد مسکونی بسته به شرایط محیطی از جمله آب و هوا، باد و طوفان، زلزله و میزان آلاینده های هوا در مناطق مختلف، متفاوت می باشند. مصالحی که در نماهای شهرهای بزرگ و صنعتی که آلایندگی بالایی دارند، به کار می رود در مقایسه با مصالح کاربردی برای نمای شهر های کوچک که هوای پاک دارند متفاوت است همچنین نمای ساختمان درمناطق سردسیر به لحاظ میزان مقاومت در برابر یخ زدگی یا عایق بودن نسبت به سرما و گرما با نمای قابل کاربرد در مناطق گرمسیر متفاوت می باشد.

1. قیمت تمام شده نما

یکی از شاخصه های بسیارمهم در انتخاب نما، قیمت تمام شدۀ نما است. هرچه قیمت نما افزایش یابد، قدرت خرید کاهش یافته و دایرۀ مصرف کنندگان آن نما محدودتر خواهد شد.

1. سرعت اجرای نما

با توجه به اینکه طولانی تر شدن در بهره برداری از هر پروژۀ ساختمانی می تواند عامل افزایش هرینه ها و افت ارزش پول شود، لذا سرعت در اجرای نما بسیار مؤثر خواهد بود.

در زیر ویژگی های برخی از انواع نماهایی که اخیراً به کار می روند به طور خلاصه بیان شده است:

نماهای تماماً شیشه

نماهای تماماً شیشه از دوران معماری مدرن به عنوان پوشش ساختمان ها به کار می رفتند. هدف از اجرای نمای تمام شیشه عبارتند از :

• کاهش بار مرده ساختمان های بلند
• سرعت بخشیدن به اجرا
• تأمین دید یکپارچه از مناظر بیرون برای ساکنین داخل
• ایجاد احساسی سبکی و ظرافت در ساختمان از دید یک ناظر شهری
• نمایش زندگی درون ساختمان از بیرون به دنبال روشن و خاموش شدن چراغ های داخلی در طور شبانه روز

نماهای تماماً شیشه به علت ضخامت کم و مقاومت حرارتی اندک، مشکلات فراوانی را برای ساکنین فراهم می آورند. این مشکلات عبارتند از:

1افزایس بیش از حد دمای داخلی ساختمان در فصول گرم و معتدل سال

نماهای تماماً شیشه در صورتی که سایبان خارجی مناسب برای آنها پیش بینی نشده باشد، دراوقات گرم و معتدل سال به علت تابش آفتاب به فضای داخل، سبب افزایش بیش از حد دمای داخل می شوند.

2احساس عدم آسایش حرارتی در فصول سرد سال

دمای سطح نمای شیشه ای به علت مقاومت حرارتی کم، در فصول سرد سال نزدیک به دمای محیط خارج بوده و بدن افراد مستقر در نزدیکی نما از طریق تشعشع با نما تبادل حرارت کرده و ساکنین احساس عدم آسایش حرارتی خواهند نمود.

3مصرف زیاد انرژی و آلودگی هوا

در نماهای شیشه ای در اثر تبادل حرارت از طریق جابجایی بین هوای گرم داخل اتاق و سطح سرد شیشه، دمای داخل کاهش یافته و برای حفظ دما در حد آسایش، نیاز به مصرف زیادی انرپزی خواهد بود. اگرچه انواع گوناگون شیشه هایی ساخته شده اند که جاذب حرارت بوده و از ورود تابش خورشید به داخل جلوگیری می کنند، و یا شیشه های دوجداره ای وجود دارند که مقاومت هدایت حرارتی بهتری نسبت به شیشه های یک جداره دارند، اما با این حال هنوز هم نماهای شیشه ای نسبت به سایر مصالح ساختمانی دارای ضریب هدایت حرارتی زیاد بوده و باعث اتلاف حرارت زیاد می شوند. اتلاف حرارتی بسیار زیاد و مصرف زیاد انرژی جهت تأمین گرمایش و سرمایش در نماهای شیشه ای لاجرم موجب آلودگی بیشتر هوا می گردد.

مقایسه نماهای آجر، شیشۀ یک جداره و شیشۀ دوجداره با یکدیگر از نظر ویژگی های حرارتی

در یک آزمایش به منظور مقایسه نمای آجری، شیشۀ یک جداره و شیشۀ دو جداره با یکدیگر از نظر ویژگی های حرارتی دمای خارج ساختمان برای هر سه نما صفر و دمای داخل در حد 20 درجه حفظ شد. اختلاف دما بین سطح داخلی و خارجی و مقایسۀ ضریب انتقال حرارت برای هر کدام از نماهای شیشه یک جداره، شیشۀ دوجداره و دیوار آجری 22 سانتی متری داده شده است. هرچه ضریب هدایت حرارت کاهش یابد اختلاف دمای بین دو سطح افزایش می یابد. بنابراین اگر برای گرم کردن فضای داخل، انرژی مصرف نشود، دمای سطح داخلی برای شیشۀ  یک جداره 4/0، برای شیشۀ دوجداره 3/9 و برای دیوار آجری 7/12 خواهد بود. به این ترتیب مشاهده می شود که شیشۀ دوجداره علی رغم داشتن وضعیت حرارتی بهتر نسبت به یک شیشۀ یک جداره، از نظر تأمین شرایط حرارتی فضای داخل نسبت به نمای آجری مناسب نیست.

چند مادۀ جداگانه تشکیل شده اند که مادۀ حاصل نسبت به هر کدام از اجزای تشکیل دهنده، استحکام و دوام بیشتری دارد. امروزه از کامپوزیت های برای نمای بیرونی ساختمان استفاده می شود.

نمای کامپوزیتی

کامپوزیت ها یک کلاس منحصر به فرد از مواد هستند که از ترکیب دو یا ورق های کامپوزیت متشکل از دو لایه آلومینیوم و یک هسته از جنس پلاستیک یا یک مادۀ معدنی پرکننده می باشند که در بین این دو لایه قرار می گیرد. از آنجا که نمی توان ماده ای یافت که همۀ خواص مورد نظر را دارا باشد، باید به دنبال چاره ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از کامپوزیت ها است. خواص کامپوزیت ها در مجموع از هر کدام از اجزای تشکیل دهندۀ آنها بهتر است و اجزای مختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می بخشند و این یکی از مزیت های کامپوزیت ها محسوب می شود، از مزایای دیگر کامپوزیت ها می توان سبک بودن، سهولت در مونتاژ، تعمیر و نگهداری را نام برد با این وجود کامپوزیت ها از نظر انعطاف پذیری در اجرا، در سطح ضعیفی عمل می کنند.

نمای بایرامیکس

بایرامیکس یک سیستم پوشانندۀ تزئینی است که برای نماهای داخلی و خارجی استفاده می شود. این محصول میتواند بر روی دیوارهای رنگ شده، سنگ، سیمان، چوب، مقوای نازک، پلاستیک، فلز و شیشه بکار رود.

بایرامیکس که امروزه به عنوان نمای تزئینی داخل و خارج ساختمان به کار می رود برای اولین بار در سال 1993 میلادی توسط یک گروه در ترکیه تولید وبه 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. بایرامیکس بعد از اجرا و خشک شدن، نمای سنگ تزئینی به خود می گیرد. این نما روی سطوح چوب، غبارآلود، ناهموار، مرطوب و همچنین مواقعی گه هوا طوفانی و دارای گردو غبار می باشد قابل اجرا نیست. مزایای کاربرد بایرامیکس عبارتند از:

• تنوع رنگ
• کاربرد آسان
• نگهداری و تعمیر آسان
• انعطاف پذیری
• قابلیت شست و شو با آب
• بایرامیکس به راحتی می تواند ناهمواری های حاصل از گچ کاری را بپوشاند. نمای بایرامیکس علی رغم مزایایی که دارد مورد استقبال جامعۀ مهندسین و پیمانکاران ساخت و ساز قرار نگرفته است چرا که این نما با بافت فرهنگی و سلیقه های ایرانی همخوانی ندارد و جلوه زیبایی خود را ظرف مدت کوتاهی از دست می دهد.

نمای سنگ

دو گروه از سنگ های طبیعی که در نمای ساختمان به کار کی روند سنگ های آهکی و سنگ های آذرین هستند. سنگ های معمولاً به دلیل وجود رگه هایی که در آنها دیده می شود استحکام چندانی ندارند و مشکل سنگ های آذرین معمولاً جذب آب پایین و عدم چسبندگی با بدنه ساختمان است. نمای ساختمان به دلیل قرار گرفتن در معرض شرایط جوی (باران، یخبندان، آفتاب و آلاینده ها) از اهمیت خاصی برخوردار است.

سنگ نما باید ویژگی های خاصی داشته باشد تا بتواند در برابر این عوامل دوام بیاورد. بنابراین سنگی که جهت نما استفاده می شود، باید شرایط زیر را داشته باشد:

 Iمتناسب با آب و هوای منطقه باشد

سنگ باید متناسب با شرایط اقلیمی انتخاب گردد مثلاً در مناطق سرد و مرطوب، سنگ باید دارای تخلخل بسیار کم باشد وگرنه ممکن است بر اثر یخبندان متلاشی شود یا در مکان هایی که امکان وزش طوفان و شن وجود دارد، سنگ در معرض سایش بوده باید مقاومت به سایش بالا داشته باشد.

IIقابلیت صیقل خوردن و برش را داشته باشد.

IIIمقاومت های کششی و خمشی نسبتاً خوبی را دارا باشد.

IVترکیبات کانی شناسی آن باید در نظر گرفته شود.

کانی های مضر (کانی های آهن) در برابر آب و هوا اکسیده شده و در نتیجه فرسودگی زود رس را به وجود می آورند. وجود ناخالصی به صورت مجتمع در یک نقطه و یا یک امتداد، نقطۀ ضعف بوده و می تواند باعث تخریب سنگ شود.

Vسنگ انتخابی باید چسبندگی خوبی را با ملات داشته باشد (دارای جذب آب مناسب باشد)

VI.  رنگ آن باثبات باشد و در برابر بخارها و گازها پرتوی آفتاب پایدار باشد.

نمای سرامیک

با توجه به قیمت بالای سنگ و باری که سنگ به ساختمان تحمیل می کند، جهت نمای ساختمان در بعضی کشورها استفاده از سرامیک رواج قابل ملاحظه ای پیدا کرده است. نمای سرامیک مشکل وزن را تا حدود یک چهارم وزن سنگ حل کرده است ولی مشکل پیوستگی سرامیک و نما به جزدر موارد اندکی حل نشده است و با استفاده از روش  های نصب سعی در حل مشکل پیوستگی اجزای نما وجود دارد. این نماها با توجه به طراحی قابل کنترل می توانند زیبایی خاص خود را به بیننده تقدیم کنند.از جمله معایب نماهای سرامیکی عایق نبودن آن به سرما و گرما و صدا می باشد. همچنین نماهای سرامیکی به دلیل بازتاب شدید نور در مکان های شلوغ به کار نمی روند.

نمای آجر

یکی دیگر از انواع نماها، نماهای آجری هستند که شامل آجرهای رسی و آجرهای شیلی می شوند. نمای های آجرعلاوه بر زیبایی، تنوع و ثبات رنگ، به دلیل ضریب انتقال حرارت پایین آجر، نقش یک عایق حرارتی و برودتی را برای ساختمان ایفا می کنند و در نتیجه از هدر رفتن انرژی توسط سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان جلوگیری می کنند. نماهای آجر بر حسب جنس و رنگ خود موجب دفع و انعکاس گرما در فصل تابستان و جذب انرژی خورشیدی و گرم شدن ساختمان در فصل زمستان می شوند.

نمای خشک

در سیستم نمای خشک برای اتصال آجرها بi یکدیگر از ملات استفاده نمی شود. برای اتصال آجرهای مخصوصی که در این سیستم به کار می روند از تجهیزات فلزی مانند ریل استفاده می شود.

مزایای سیستم نمای خشک با آجر عبارتند از:

Iعدم نیاز به کارگر حرفه ای جهت نصب

درسیستم نمای خشک نصب آجر و ریل ها تنها به صورت مکانیکی است بنابراین اجرای این سیستم نیاز به کارگر حرفه ای ندارد.

IIسرعت اجرای بالا

در نمای خشک به دلیل استفاه ازچهار چوب های فلزی که خود قالب و الگوی اجرای نما محسوب می شوند و نیز به دلیل امکان آماده سازی نما در طبقۀ همکف و عدم استفاده از داربست، سرعت اجرای نما به طور چشمگیری افزایش می یابد.

IIIعدم ایجاد ضایعات ساختمانی و سرو صدا

سیستم نمای خشک بدون داشتن سطح دیوار موجود، مستقیماً بر روی دیوار قابل اجرا بوده و بنابراین اجرای این سیستم بدون ایجاد ضایعات و زباله های ساختمانی معمول و همچنین بدون ایجاد سر و صدا می باشد.

IVکاهش اتلاف انرژی

در سیستم نمای خشک ابتدا یک عایق حرارتی به طور مستقل با اتصال مکانیکی یا چسب به بدنۀ ساختمان محکم می شود سپس چهارچوب یا اسکلت نگه دارنده که از جنس چوب، فولاد یا آلومینیوم می باشد به ساختمان متصل شده تا نمای خشک یا رعایت فاصله از عایق حرارتی برروی چهارچوب نگه دارنده قرار گیرد. فضای خالی که بین نما و عایق قرار دارد خود بهترین عایق حرارتی می باشد لذا این سیستم نقش به سزایی در کاهش اتلاف انرژی دارد.

V آسانی اجرا برای ساختمان های مرتفع

اجرای این سیستم به دلیل عدم استفاده از ملات، در قسمت های مرتفع ساختمانم بسیار سریع تر و آسان تر از سایر نماها مانند آجر می باشد همچنین در این سیستم دسترسی برای مراقبت های دوره ای به خصوص در ساختمان های مرتفع وجود دارد ولی این سیستم برای خانه های مسکونی کم ارتفاع، پرهزینه است و معمولاً مورد استفاده قرار نمی گیرد.

با توجه به مطالب گفته شده، مقایسه ضرایب هدایت حرارتی برخی از مصالحی که در ساخت نما به کار می روند و همچنین با استناد به پرشس نامه ای که توسط برخی از نما کاران و صاحی نظران در این مورد پر شده است و نماهای بالا را از نظر ویژگی هایی شامل سرعت اجرا، قیمت تمام شده به ازای هر مترمربع، مقاومت در برابر ضربه، مقومت در برابر یخ زدگی، مقاومت در برابر یخ زدگی، مقاومت در برابر آتش سوزی، مقاومت در برابر زلزله و ریزش، انعطاف پذیر بودن در اجرا، قابلیت اجرا در ارتفاعات بالا، عایق بودن نسبت به سرما و گرما، عایق بودن نسبت به صدا،همخوانی با هنر معماری ایرانی و مقاومت در برابر آلاینده های موجود در هوا مورد مقایسه قرار دادهاند می توان نتیجه گرفت که در مجموع آجر ساخته شده از سنگ سیل و سنگ معدن مصالحی است که برای کاربرد در نما نسبت به سایر مصالح می تواند در اولویت باشد.

نمای چوبی یا ترمو

یکی دیگر از نماها که این روزها مورد توجه معماران قرار گرفته است. نمای چوبی ترمووود می باشد. چوب طبیعی یا ترمو طی فرآیندی در دما و فشار بالا خاصیتی ضد آب پیدا می کند، چوب های ترموود مقاومت بسیار بالایی در مقابل عوامل جوی دارند. باعث محبوبیت بیش تر این چوب ها می شود. به دلیل ضریب انتقال حرارت پایین ترمو نقش یک عایق حرارتی برودتی گرمایشی و سرمایشی ساختمان جلوگیری می کنند. چوب های ترمو به دو نوع چوب نرم و سخت تقسیم می شوند که چوب نرم مثل Pine & T-Radiata بیشتر برای نما و چوب های سخت مثل Ash –Teak & Bambo  برای کف پوش و مبلمان فضای باز استفاده می شود.