اهمیت یک ساختمان و مصالح ساختمانی بهکاررفته در آن بسیار مهم است زیرا چیزی است که بدن ما مستقیماً با آن تماس میگیرد. از دسته فلزی درگرفته تا دیوار چوبی گرم و پنجره شیشهای سخت. مادیت بهاندازه شکل، کارکرد و مکان اهمیت دارد – یا بهتر بگویم از هر سه جدانشدنی است. در این مقالهی جذاب با ما همراه باشید.
در اینجا ما مجموعهای از ۱۶ ماده را جمعآوری کردهایم که باید بخشی از واژگان طراحی همه معماران باشد، از موارد بسیار آشنا (مانند بتن و فولاد) تا مصالح که ممکن است برای برخی از خوانندگان ما ناشناخته باشد.
۱۶ مصالح ساختمانی که هر معمار باید بداند
۱. مصالح ساختمانی بتنی

بتن پرکاربردترین مصالح ساختمانی در جهان است و برای شروع آشنایی با مواد اولیه خوب است. بااینحال، این ماده اثرات زیستمحیطی قابلتوجهی دارد، ازجمله باقی ماندن رد پای کربن تا ۵ درصد از انتشارات جهانی.
۲. چوب

چوب یکی از قدیمیترین و سنتیترین مصالح ساختمانی در سراسر جهان است. این مواد به لطف محصولات چوبی مهندسیشده در حال شکلگیری جدیدی هستند و با داشتن ساختمانهای بلند و حتی ویژگیهای شفافی که در ساختمانها استفاده میشود، بازهم این مواد متنوع به ارتفاعات جدید میروند.
۳. فولاد

آسمانخراشهای شهر همانطور که میدانید با کشف فولاد متحول شدند، از این مواد معمولاً برای تقویت سازه استفاده میشود، اما در خیلی مواقع بهعنوانمثال بهمنظور یک پوشش زیبا برای ساختمان عمل میکند.
۴. پلاستیک

اگرچه این ماده ممکن است در مقایسه با برخی از مواد ارزان و ناپایدار به نظر برسد، اما نباید در مورد تواناییهایی که پلاستیک دارد قضاوت کرد. ما مقدار زیادی از آن را تولید میکنیم؛ چرا آن را در قالب معماری یا بیوپلاستیک بازیافت نمیکنید؟ در مورد دنیای جدید که با چاپ سهبعدی ارائه میشود چطور؟ شورای شیمی آمریکا یک نمای کلی از پلاستیکها بهعنوان یک ماده و همچنین مختصری از کاربردهای اصلی آنها در معماری را منتشر کردهاند.
۵. سنگ

سنگ متریال دیگری است که طی چندین نسل در مکانهای جغرافیایی خاصی در سراسر جهان استفاده میشود، سنگ دارای تنوع گستردهای در بافت، رنگ و قدرت است. علیرغم اهمیت سنگین و محکم آن، هنوز هم میتوان برای دستیابی به اشکال مختلف با آن کار کرد.
۶. منسوجات

منسوجات بیشتر با استفاده از سازههای کششی موردبررسی قرارگرفتهاند، اما طیف وسیعی از فرصتها برای استفاده از این مواد وجود دارد: صندلیهای باربر، فضاهای بادی و سایر موارد. مجله معماری پارچه دارای مجموعهای از مقالات فنی برای معماران است و برای اطلاعات بیشتر هول این حوضه میتوانید به این سایت سر بزنید.
۷. شیشه

پرکاربردترین مصالح ساختمانی ما برای دستیابی به شفافیت و نور بدون شک شیشه است، یکی از رایجترین عناصر نما در معماری معاصر. برخی آن را یک گام فراتر میگذارند و سعی میکنند خواص آن را افزایش دهند تا شیشهای پاسخگو و هوشمند ایجاد شود.
۸. آجر

معماری آجری علیرغم شکل سفت و مستطیل شکل آنکه در دست شما قرار میگیرد، نشان داده است که با هنرنمایی مناسب سازههای زیبایی را ایجاد میکند. متفکران مبتکر همچنین راههای جدیدی برای ادغام پایداری فعال در عناصر کوچک ساختمان یافتهاند.
۹. کولار

مادهای قویتر از زره بدنه فلزی، با استحکام کششی فوقالعاده، مطمئناً در ساخت سازههای بزرگ یک مزیت است. بااینحال، با ترکیب کمتر سفتوسخت نسبت به فولاد، میتواند طرز فکر ما را در مورد سازههای باربر بزرگ اصلاح کند. بهعنوان یک ماده هنوز نسبتاً جدید، منابع اطلاعات جامعی در مورد کاربردهای معماری کولار وجود دارد.
۱۰. بامبو

استفاده از بامبو بهطورکلی توسط موقعیت جغرافیایی پروژه معماری تعیین میشود. در مکانهایی که بامبو منطقی است، این ماده فوقالعاده انعطافپذیر، قوی و پایدار است که میتواند از جهات مختلف مفید باشد.
۱۱. فیبر کربن

منعکسکننده همهچیز در مورد تلاشهای جدید ما در مورد فیبر کربن است: پنج برابر قویتر از فولاد، دو برابر سفت و وزن قابلتوجهی کمتر. ترکیب فیبر کربن باعث انعطافپذیری کار با آن میشود و به شما امکان میدهد بسته به نیاز شما از شکلهای متفاوت استفاده کنید.
۱۲. سلولهای فتوولتائیک

باوجود همه ارتفاعات بلند بر فراز زمین، شگفتآور است که نمای فتوولتائیک به یک هنجار تبدیل نشده است. به دلیل تکامل فناوری فتوولتائیک، ممکن است دیگر نیازی نباشد که سلولها در سقف در جای خود قفل شوند.
۱۳. زمین

زمین یکی از قدیمیترین مصالح ساختمانی است که به دلیل دسترسی تقریباً جهانی و سهولت استفاده نسبی در مقیاس کوچک میتوانیم به آن فکر کنیم. قابلیت فشردهسازی به ماژولها و همچنین ایجاد سطوح آزاد را دارد که همه آنها درنهایت میتوانند بهآسانی به زمین بازگردند.
۱۴. پسماند

ما مقدار زیادی زباله تولید میکنیم که طیف وسیعی از مواد را پوشش میدهد، اما شناخت زبالههای شما ایدهای عالی برای معماران آینده است. چه تبدیل ته سیگار به مصالح ساختمانی و چه بطریهای پلاستیکی به دیوارهای مقاوم در برابر زلزله، بازیافت چیزی است که باید تحسین شود.
۱۵. کاه

ایجاد یک محیط گرمایی منفعل، محافظت در برابر باران و ترکیب با محیط طبیعی مشابه، تنها چند مورد است که کاه در آن خوب است. جای تعجب نیست که سقفهای کاهگلی درگذشته بسیار محبوب بودند.
۱۶. مواد آلی

با از دست دادن اعظم زیستگاهها در سراسر جهان، آشنایی با ساختارهای ارگانیک ایجادشده توسط حیوانات کاری است که بهتر است توسط معماران انجام شود. نهتنها میتوانیم از استفاده آنها بهعنوان مصالح درس بگیریم، بلکه فرصتهایی را برای ما ایجاد میکند که از طریق ترکیب مواد ارگانیک آنها در معماری خود باهم همزیستی کنیم.
مانند سایر مصالح، دسترسی و هزینه نقش بسزایی دارد. مطمئناً مطالبی در لیست وجود ندارد که در نقاط خاصی از جهان گزینه بارز باشد، بنابراین مطمئن شوید که علاوه بر اینها، مواد اطراف خود را نیز بشناسید و مطمئن باشید که منابع کاملی در اختیار خواهید داشت.
۸ مصالح ساختمانی کممصرف جدید که معماران باید بدانند
خواه معماران در تلاش برای مقابله با چالش معماری ۲۰۳۰ باشند یا مأموریت خود را برای صرفهجویی در انرژی دنبال کنند، آنها فرصتی برای طراحی ساختمانهایی دارند که میتوانند انتشار کربن را محدود کرده و در برابر تغییر شرایط آب و هوایی مقاوم باشند.
موج جدیدی از شیمی و علم مواد برای کمک به معماران در دستیابی به اهداف خود، مواد و سیستمهای ساختمانی نوآورانه را به بازار آورده است. از فومهای عایق پیشرفته گرفته تا روکشهای چند جداره، این نسل بعدی از مواد و مصالح ساختمانی با کارایی بالا به تسریع در طراحی کممصرف کمک میکند.
در زیر در مورد برخی از مواد با عملکرد بالا که در آینده بیشتر مورداستفاده قرار خواهند گرفت، بخوانید:
۱. پنجرههای هوشمندتر با فناوری نانو تقویت میشوند

محققان دانشگاه پرینستون پیشبینی کردهاند که پنجرههای هوشمند آینده میتوانند تا ۴۰ درصد در هزینههای انرژی صرفهجویی کنند. محققان نوع جدیدی از پنجره هوشمند ایجاد کردند که میزان نور و گرمای ورودی به ساختمان را کنترل میکند و توسط سلولهای خورشیدی شفاف در خود پنجره تغذیه میشود. این فناوری بهعنوان یک فیلم نازک روی یک شیشه ذخیره میشود و محققان درحالتوسعه نسخهای انعطافپذیر هستند که میتواند بهراحتی روی پنجرههای موجود اعمال شود. درنهایت، صاحبان خانه و مدیران ساختمان میتوانند با استفاده از یک برنامه روی تلفن خود میزان نور خورشید را که در طول روز از پنجره عبور میکند تنظیم کنند تا در هزینههای گرمایش و سرمایش صرفهجویی شود.
۲. محصولات چوبی مهندسیشده به ارتفاعات جدیدی میرسند

به تیرهای منحنی چشمگیر و بلندتر از قبل در خانهها و ساخت ساختمانهای چوبی مخلوط فکر کنید. پنلهای چوبی (CLT) یک ماده نسبتاً جدید برای معماران است که میتواند برای دستیابی به اهداف طراحی مورداستفاده قرار گیرد. CLT مزایای خاصی را ازنظر بهرهوری انرژی در مقایسه با چوب ارائه میدهد. CLT همچنین میتواند در ابعاد تا ۱۰ فوت عرض، ۴۰ فوت طول و بیش از یک فوت ضخامت ساخته شود. با استفاده از محصولات چوبی مهندسیشده، الیاف چوب، چوب را تقویت میکنند و بهطور بالقوه از پلاستیک بازیافت شده ۱۰۰ درصد قویتر است. علاوه بر این، پلاستیک بهعنوان یک مانع بیرونی از چوب در برابر پوسیدگی محافظت میکند. در مقایسه با تقریباً ۶۳ درصد درختی که میتواند در چوب جامد استفاده شود، صفحات کامپوزیت میتوانند بیش از ۹۵ درصد درخت را مورداستفاده قرار دهند.
۳. پنلهای عایق ساختاری (SIP) خاکستری میشوند

اجزای اصلی SIP ها، فوم و تخته رشته جهتدار (OSB)، نسبت به سایر سیستمهای ساختمانی ساختمان، انرژی و مواد اولیه کمتری مصرف میکنند؛ و درحالیکه متخصصان ساختمان برای بهرهوری انرژی به SIP متکی هستند، پیشرفتهای جدید در صفحات باعث افزایش بیشتر عایق در پوشش ساختمان میشود. بهعنوانمثال، برخی از تولیدکنندگان در حال حاضر پنلهایی با عایق گرافیت پلی استایرن (GPS) تولید میکنند که بهراحتی با رنگ خاکستری آن قابلتشخیص است و به افزایش R-panel حتی بیشتر از ۲۰ درصد کمک میکند. در برخی موارد، متخصصان ساختمان و معماران میتوانند پنلهای نازکتر را استفاده کنند درحالیکه هنوز نیازهای انرژی را برآورده میکنند. SIP ها همچنین میتوانند به معماران در دستیابی به گواهینامه LEED Platinum و استانداردهای Passive House کمک کنند.
۴. پنل عایق خلأ (VIP) مزایایی را برای خانههای کوچک ارائه میدهد

روندها نشان میدهد که خانههای ایالاتمتحده در حال کوچکتر شدن هستند و VIP ها میتوانند یک راه حل مؤثر و صرفهجویی در فضا برای عایقبندی ارائه دهند. VIP شامل یک ماده هسته متخلخل است که در یک پاکت محکم بستهشده است. هوای محبوس در این لایهها تخلیهشده و سپس پاکت با حرارت آببندی میشود. مواد اصلی از خرد شدن صفحات عایق هنگام خروج هوا جلوگیری میکند. شورای ملی تحقیقات کانادا (NRC) این پنلهای عایق سقف را به مدت ۵ سال در تأسیسات NRC رصد و تجزیهوتحلیل کرده است و دریافت که پیشبینی میشود برخی از VIP ها بیش از ۸۰ درصد عملکرد حرارتی آن را پس از ۳۰ سال حفظ کنند.
۵. روشنایی روز افزایش کارایی میدهد

روکش دیوارها بخش مهمی از تأثیر بصری ساختمان و همچنین ردپای محیطی آن است – پل حرارتی یکی از عوامل اصلی اتلاف انرژی در ساختمان است. برای دستیابی به نیازهای نور روز و بهرهوری انرژی، بهعنوانمثال، ورقهای پلی کربنات پر از نانوژل را میتوان در دیوارها و سقفهای شفاف در نوع جدیدی از سیستم چند جداره استفاده کرد. علاوه بر این، انرژی مورداستفاده برای بیرون آوردن ورقهای پلی کربنات بهطورکلی بخشی از آن برای تولید شیشه است. ورقهای پلی کربنات نیز مقاوم هستند (۲۵۰ برابر شیشه مقاوم در برابر ضربه و عملاً نشکن هستند). آنها برای عملکرد از -۴۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد (۴۰ تا ۲۴۰ درجه فارنهایت) مورد آزمایش قرار میگیرند و میتوانند در شرایط آب و هوایی شدیدتر مانند طوفان باد، تگرگ یا طوفان برفی مقاومت کنند. نانوژل عایقی که برای پر کردن ورقهای پلی کربنات استفاده میشود شامل پلیمرهای مصنوعی یا بیوپلیمرهایی است که ازنظر شیمیایی یا فیزیکی برای کمک به بهرهوری انرژی به هم متصل شدهاند که ممکن است در مقایسه با شیشههای تک لایه تا ۵۰ درصد در مصرف انرژی صرفهجویی کند.
۶. پنلهای دیواری نسل بعدی در مصرف انرژی صرفهجویی میکنند

ساخت خانههای جدید نیاز به مصالح زیادی دارد که بسیاری از آنها بهطور کامل مورداستفاده قرار نمیگیرند و به دفع زباله نیاز دارند. نسل جدیدی از پنلها برای خانههای با اجزای سازنده بهطور بالقوه نمونهای از راهحل کارآمدتر انرژی را ارائه میدهد. این گزینههای پنل ممکن است ۴۰ درصد کمتر از چوب به محصول چوبی نیاز داشته باشند و میتوانند ۹۸ درصد ضایعات کمتری تولید کنند. این نوع جدید از دیوارهای پنلدار، روکش سنتی خارجی را با ترکیبی از عایق پیوسته پلی ایزوسیانورات (پلی ایزو) در نمای بیرونی و فوم پلی اورتان اسپری (SPF) در حفره دیوار جایگزین میکند که هر دو در یک تابلوی صفحهبندی خارجی نصبشدهاند. عایق مداوم، با اتصالات چسبدار، همچنین بهعنوان یک مانع مقاوم در برابر آبوهوا عمل میکند که میتواند نیاز به مواد خاصی مانند روکش خانه را برطرف کند.
۷. سیستمهای سقفی رویشی (همچنین بهعنوان سقفهای سبز شناخته میشوند) انعطافپذیری طولانیمدت را ارائه میدهند

بسیاری از معماران آگاه هستند که سیستمهای سقفی رویشی میتوانند آب را از ساختمان دور نگه دارند، رواناب طوفان را کاهش دهند، فشار سیستمهای فاضلاب شهری را کاهش دهند و آلودگی ناشی از رواناب را در آبراهها کاهش دهند. شاید آنچه کمتر شناختهشده است این باشد که چگونه برخی از سیستمها میتوانند طول عمر سقف را افزایش داده و بهنوبه خود، بهرهوری انرژی را سالبهسال افزایش دهند. چگونه؟ غشاهای ضد آب مورداستفاده در سیستمهای سقف سبز شامل مواد PVC است که سقف را از اثرات اشعه ماوراءبنفش و افراط دما محافظت میکند که بهطورمعمول باعث انقباض و گسترش سیستم سقف میشود. بر اساس راهنمای طراحی کل ساختمان، بسیاری از این سقفهای سبز در حال حاضر بیش از ۳۰ سال است که وجود دارند. یک سقف رویشی بزرگ و شهری جدید بهطور بالقوه میتواند تا ۱۷۰۰۰ گالن آب طوفان در هر رویداد طوفان یا ۱٬۸۱۹٬۰۰۰گالن سالانه جذب کند. از آب باران گرفتهشده میتوان برای آبیاری گیاهان استفاده کرد و تا ۵۰ درصد نیاز آبیاری را کاهش داد.
۸. چاپ سهبعدی مبتکرانه عملکرد حرارتی را بهبود میبخشد
