نمای ساختمان یکی از اجزای بسیار مهم ساختمان است. برخی از عملکردهای نما و عوامل مؤثر در نما سازی 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، وظیفه حفاظت بود. انسانها 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 میگرفت،
ولی ساختمان را از نور و تهویه لازم محروم می کرد. هرچه نیاز به این مواهب
زیادتر شد نیاز به ایجاد روزنه در دیواره ساختمان افزایش یافتو در نتیجه
نیاز به پوسته 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، گرماا
مصالح
مختلف ساختمانی ضریب انتقال حرارت و ظرفیت گرمایی ویژه مختلفی دارند و در
نتیجه عملکرد حرارتی متفاوتی خواهند داشت. یک سیستم نمای موفق، نمایی است
که زیبایی و بهره-وری انرژی را باهم 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 میتواند بعنوان یک عایق صوتی ایده‌ال و مناسب عمل کند. توجه
به این ویژگی به خصوص برای ساختمان هایی که در شهرهای بزرگ صنعتی و تجاری و
یا در کنار مسیر گذراصلی واقع شده اند از اهمییت ویژه ای برخوردار میباشد.
1-3- مقاومت در برابر زلزله
1-4- مقاومت در برابر ضربه
1-5- مقاومت در برابر یخ زدگی
1-6- مقاومت در برابر آتش سوزی
1-7- مقاومت در برابر ریزش
1-8- انعطاف پذیر بودن در اجرای نما
1-9- سبک بودن
1-10- قابل اجرا بودن در ساختمانهای مرتفع
2. نما به عنوان رابط
نمای
ساختمان باید به شکلی طراحی شود که علیرغم 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.
3. نما به عنوان یک معرف
همانطور که
که لباس فرد، معرف شخصیت وی میباشد، خانه نیز به مانند لباس دوم میبایست
معرف شخصیت و مقام اجتماعی مالک خود باشد. در معماری غرب نما دارای حالت
نمایش است، بدین صورت که در همان وهله اول کسی را که پشت آن زندگی میکند،
نشان میدهد. در واقع نما معرف شخصیت خانوادگی و طبقه اجتماعی صاحبخانه است .
نما علاوه بر معرفی شخصیت مالک، معرف موقعیت مکانی ملک و نوع کاربری
ساختمان نیز میباشد.
4. نما ی هر ساختمان به عنوان عنصری از نمای مجموعه شهری
ما
در فضای شهری با یک ساختمان روبرو نیستیم، در واقع هر ساختمان جزئی از
فضای شهری محسوب میشود که زشتی آن بر فضاهای عمومی تأثیر گذار است و زیبایی
آن منوط به هماهنگی با سایر عناصر آن مکان است. ساختمان یک موجود منزوی و
خود بسنده نیست که بتواند تمام توجه طراح و مالک را به خود جلب کند ، بلکه
میبایست با حفظ شخصیت و اعتبار خود، عنصری از یک جامعه وحدت یافته باشد .
5. زیبایی نما
نما
صورت ظاهر و منظره خارجی هر ساختمان است و پوششی مخفی و به دور از انتظار
عموم نیست. نما همواره مورد توجه عموم قرار میگیرد، لذا زیبایی جزء جدایی
ناپذیر هر نما میباشد همچنین زیبایی و چگونگی نما معرف هنر و کیفیت کار
مهندس معمار و طراح ساختمان نیز میباشد.
6. نمای 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 میباشند. مصالحی که در
نماهای شهرهای بزرگ و صنعتی که آلایندگی بالا دارند، به کار میرود در
مقایسه با مصالح کاربردی برای نمای شهرهای کوچک که هوای پاک دارند متفاوت
است همچنین نمای ساختمان در مناطق سردسیر به لحاظ میزان مقاومت در برابر
یخزدگی یا عایق بودن نسبت به سرما و گرما با نمای قابل کاربرد در مناطق
گرمسیر متفاوت میباشد.
7. قیمت تمام شده نما
یکی
از شاخصههای بسیار مهم در انتخاب نما، قیمت تمام شده نما است. هرچه قیمت
نما افزایش یابد، قدرت خرید کاهش یافته و دایره مصرفکنندگان آن نما محدودتر
خواهد شد.
8. سرعت اجرای نما
با توجه به
اینکه طولانی شدن در بهرهبرداری از هر پروژه ساختمانی میتواند عامل افزایش
هزینهها و افت ارزش پول شود، لذا سرعت در اجرای نما بسیار مؤثر خواهد بود.
در زیر ویژگیهای برخی از انواع نما هایی که اخیراً به کار میروند به طور خلاصه بیان شده است.
نماهای تماماً شیشه
نماهای تماماً شیشه از دوران معماری مدرن به عنوان پوشش ساختمانها به کار میرفتند. هدف از اجرای نمای تماماً شیشه عبار تند از :
- کاهش بار مرده ساختمان های بلند
- سرعت بخشیدن به اجرا
- تأمین دید یکپارچه از مناظر بیرون برای ساکنین داخل
- ایجاد احساس سبکی و ظرافت در ساختمان از دید یک ناظر شهری
- نمایش زندگی درون ساختمان از بیرون به دنبال روشن و خاموش شدن چراغهای داخلی در طول شبانه روز
نماهای تماماً شیشه به علت ضخامت کم و مقاومت حرارتی اندک، مشکلات فراوانی را برای ساکنین فراهم میآورند. این مشکلات عبارتند از:
1. افزایش بیش از حد دمای داخلی ساختمان در فصول گرم و معتدل سال
نماهای
تماماً شیشه در صورتیکه سایبان خارجی مناسب برای آنها پیشبینی نشده باشد،
در اوقات گرم و معتدل سال به علت تابش آفتاب به فضای داخل، سبب افزایش بیش
از حد دمای داخل می-شوند.
2. احساس عدم آسایش حرارتی در فصول سرد سال
دمای
سطح نمای شیشهای 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.
3. مصرف 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 زیاد انرژی خواهد بود. اگرچه انواع گوناگون شیشههایی ساخته
شدهاند که جاذب حرارت بوده و از ورود تابش خورشید به داخل جلوگیری میکنند، و
یا شیشه های دو جداره ای وجود دارند که مقاومت هدایت حرارتی بهتری نسبت به
شیشههای یک جداره دارند، اما با این حال هنوز هم نماهای شیشهای نسبت به
سایر مصالح ساختمانی دارای ضریب هدایت حرارتی زیاد بوده و باعث اتلاف حرارت
زیاد میشوند. اتلاف حرارتی بسیار زیاد و مصرف زیاد انرژی جهت تأمین گرمایش
و سرمایش در نماهای شیشهای لاجرم باعث آلودگی بیشتر هوا میگردد.
مقایسه نماهای آجر، شیشه یک جداره و شیشه دو جداره با یکدیگر از نظر ویژگی-های حرارتی
در یک آزمایش به منظور مقایسه نمای آجری، شیشه یک جداره و شیشه دو جداره
با یکدیگر از نظر ویژگیهای 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 ومقایسه
ضریب انتقال حرارت برای هر کدام از نماهای شیشه یکجداره، شیشه دو جداره و
دیوار آجری 22 سانتیمتری در شکل 1 نشان داده شده است. هرچه ضریب هدایت
حرارت کاهش یابد اختلاف دمای بین دو سطح افزایش مییابد ( شکل 2). بنابراین
اگر برای گرم کردن فضای داخل، انرژی مصرف نشود، دمای سطح داخلی برای شیشه
یک جداره 4/.، برای شیشه دو جداره 3/9 و برای دیوار آجری 7/12 خواهد بود.
به این ترتیب مشاهده میشود که شیشه دو جداره علیرغم داشتن وضعیت حرارتی
بهتر نسبت به یک شیشه یک جداره از نظر تأمین شرایط حرارتی فضای داخل نسببت
به نمای آجری مناسب نیست .
شکل 1- مقایسه ضریب هدایت حرارتی(W/m2k)و نوسان دما (°C)در شیشه یک جداره، دو جداره و دیوار آجری .
شکل2- رابطه معکوس ضریب انتقال حرارت و اختلاف دما بین دو سطح در دیوار آجری، شیشه دو جداره و شیشه یک جداره.
نمای کامپوزیتی:
کامپوزیتها
یک کلاس منحصر به فرد از مواد هستند که از ترکیب دو یا چند ماده جداگانه
تشکیل شده اند که ماده حاصل نسبت به هر کدام از اجزای تشکیل دهنده استحکام و
دوام بیشتری دارد. امروزه از کامپوزیتها برای نمای بیرونی ساختمان استفاده
میشود. ورق های کامپوزیت متشکل از دو لایه آلومینیوم و یک هسته از جنس
پلاستیک یا یک ماده معدنی پرکننده میباشند کهدر بین این دو لایه قرار می
گیرد. از آنجا که نمی توان ماده‌ای یافت که همه خواص مورد نظر را دارا
باشد، باید بهدنبال چاره‌ای دیگر بود. کلید این مشکل، استفاده از
کامپوزیتها است. خواص کامپوزیتها در مجموع از هرکدام از اجزای تشکیل دهندهی
آنها بهتر است و اجزایمختلف، کارایی یکدیگر را بهبود می‌بخشند و این یکی
از مزیتهای کامپوزیتها محسوب میشود، از مزایای دیگر کامپوزیتها میتوان سبک
بودن، سهولت در مونتاژ، تعمیر و نگهداری را نام برد با این وجود کامپوزیتها
از نظر انعطافپذیری در اجرا، در سطح ضعیفی عمل میکنند.
نمای بایرامیکس:
بایرامیکس
یک سیستم پوشاننده تزیینی است که برای نماهای داخلی و خارجی استفاده
میشود. این محصول میتواند بر روی دیوارهای رنگ شده، سنگ ساختمانی، سیمان، چوب، مقوای
نازک، پلاستیک، فلز و شیشه به کار رود. بایرامیکس که امروزه به عنوان نمای
تزئینی داخل و خارج ساختمان به کار میرود برای اولین 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. بایرامیکس بعد از اجرا و خشک شدن، نمای سنگ دکوراتیو و مصنوعی به خود می
گیرد. این نما روی سطوح چرب، غبار آلود، ناهموار، مرطوب و همچنین مواقعی که
هوا طوفانی و دارای گرد و غبار می باشد قابل اجرا نیست.مزایای کاربرد
بایرامیکس عبارتند از:
- تنوع رنگ
- کاربرد آسان
- نگهداری و تعمیر آسان
- انعطافپذیری
- قابلیت شست و شو با آب
- بایرامیکس به راحتی میتواند ناهمواریهای حاصل از گچکاری را بپوشاند.
نمای سنگ
دو گروه از سنگهای طبیعی که در نمای ساختمان به کار میروند سنگهای آهکی و سنگهای آذرین هستند.سنگهای آهکی معمولاً به دلیل وجود رگههایی که در آنها دیده میشود استحکام چندانی ندارند. و مشکل سنگهای 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 ویژگیهای خاصی داشته باشد تا بتواند در برابر این عوامل دوام بیاورد. بنابراین سنگی که جهت نما استفاده میشود باید شرایط زیر را داشته باشد:
1. متناسب باآب 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 مکانهایی که امکان وزش طوفان شن وجود دارد، سنگ در معرض سایش بوده و باید مقاومت به سایش بالا داشته باشد.
2. قابلیت صیقل خوردن و برش را داشته باشد.
3. مقاومتهای کششی و خمشی نسبتا خوبی را دارا باشد.
4. ترکیبات کانی شناسی آن باید در نظر گرفته شود
کانیهای مضر (کانیهای آهن) در برابر آب و هوا اکسیده شده و در نتیجه فرسودگی زودرس را به وجود می آورند. وجود ناخالصی به صورت مجتمع در یک نقطه و یا یک امتداد، نقطه ضعف بوده و میتواند باعث تخریب سنگ شود .
5. سنگ انتخابی باید چسبندگی خوبی را با ملات داشته باشد (دارای جذب آب مناسب باشد.)
6. رنگ آن با ثبات باشد و در برابر بخارها و گازها و پرتو 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 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 سرامیک 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 بیننده تقدیم کنند. از جمله معایب نماهای سرامیکی عایق نبودن آن به سرما و گرما و صدا میباشد همچنین نماهای سرامیکی به دلیل بازتاب شدید نور در مکانهای شلوغ به کار نمیروند.
نمای آجر
یکی دیگر از انواع نماها، نماهای آجری هستند که شامل آجرهای رسی و آجرهای شیلی میشوند. نماهای آجر علاوه 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 درنتیجه از هدر رفتن انرژی توسط سیستم گرمایشی و سرمایشی ساختمان جلوگیری میکنند. نماهای آجر بر حسب جنس و رنگ خود باعث دفع و انعکاس گرما در فصل تابستان و جذب انرژی خورشیدی و گرم شدن ساختمان در فصل زمستان میشوند.
نمای خشک:
درسیستم نمای خشک برای اتصال آجرها به یکدیگر از ملات استفاده نمیشود. برای اتصال آجرهای مخصوصی که در این سیستم به کار میروند از تجهیزات فلزی مانند ریل استفاده میشود.
مزایای سیستم نمای خشک با آجر عبار تند از:
1. عدم نیاز به کارگر حرفهای جهت نصب
در سیستم نمای خشک نصب آجر و ریلها تنها به صورت مکانیکی است بنابراین اجرای این سیستم نیاز به کارگر حرفهای ندارد.
2. سرعت اجرای بالا
در نمای خشک به دلیل استفاده از چهارجوب های فلزی که خود قالب و الگوی اجرای نما محسوب میشوند و نیز به دلیل امکان آمادهسازی نما در طبقه همکف و عدم استفاده از داربست، سرعت اجرای نما به طور چشمگیری افزایش مییابد.
3. عدم ایجاد ضایعات ساختمانی و سرو صدا
سیستم نمای خشک بدون برداشتن سطح دیوار موجود، مستقیماً بر روی دیوار قابل اجرا بوده وبنابراین اجرای این سیستم بدون ایجاد ضایعات و زبالههای ساختمانی معمول و همچنین بدون ایجاد سرو صدامیباشد.
4. کاهش اتلاف انرژی
درسیستم نمای خشک ابتدا یک عایق حرارتی به طور مستقل با اتصال مکانیکی یا چسب به بدنه ساختمان محکم میشود سپس چهارچوب یا اسکلت نگهدارنده که از جنس چوب، فولاد یا آلومینیوم میباشد به ساختمان متصل شده تا نمای خشک با رعایت فاصله از عایق حرارتی بر روی چهارچوب نگهدارنده قرار گیرد. فضای خالی که بین نما و عایق قرار دارد خود بهترین عایق حرارتی میباشد لذا این سیستم نقش بسزایی در کاهش اتلاف انرژی دارد.
5. آسانی اجرا برای ساختمانهای مرتفع
اجرای این سیستم به دلیل عدم استفاده از ملات، درقسمتهای مرتفع ساختمان بسیار سریعتر و آسانتر از سایر نماها مانند نمای آجر میباشد همچنین در این سیستم دسترسی برای مراقبتهای دورهای به خصوص در ساختمانهای مرتفع وجود دارد ولی این سیستم برای خانههای مسکونی کم ارتفاع، پر هزینه است و معمولاً مورد استفاده قرار نمیگیرد.
با توجه به مطالب گفته شده، مقایسه ضرایب هدایت حرارتی برخی ازمصالحی که در ساخت نما به کار می-روند (جدول 1)و همچنین با استناد به پرسش نامه ای که توسط برخی از نماکاران و صاحب نظران دراین مورد پر شده است و نماهای بالا را از نظر ویژگیهایی شامل سرعت اجرا، قیمت تمام شده به ازای هر متر مربع، مقاومت در برابر ضربه، مقاومت در برابر یخ زدگی،مقاومت در برابر آتشسوزی، 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، سبک بودن و کاهش وزن ساختمان، همخوانی باهنر معماری ایرانی و مقاومت در برابر آلایندههای موجود در هوا مورد مقایسه قرار دادهاندمیتوان 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 میتواند در اولویت باشد.