سخنرانی مهندس احمد سلطانی در زمینه مهندسی نما و تعاریف نما
(این سخنرانی در سمینار مهندسی نما با محوریت کرتین وال که به همت شرکت ایستاوین برگزار شد ایراد شده است)
مهندسی نما چیست؟
مهندسی نما مجموعه ای از هنر، علم و تکنیک حل مشکلات زیبایی، محیطی و سازه ای نمای ساختمان ها برای رسیدن به پوشش ارزشمند و پایدار است. این ساختمان ها و ابنیه می توانند در موقعیت پیش از ساخت یا در حین ساخت و یا ساخته شده، قرار داشته باشند.
(البته ساختمان میتواند پس از ساخت باشد و تعویض پوسته انجام شود که محدوده کاری بسیار مهم و همراه با مسائل ریز و فنی خودش است که حیطه فعالیت مهندسی نما را گسترده تر میکند.)
مهندس نما کیست؟
بک گراند اصلی مهندسین نما ساختمان است اما حیطه های بیشتری را در بر میگیرد. مهندسی نما یک کار به تمام معنا صنعتی است که به حیطه ی ساخت و تولید کاملا مرتبط میشود و باید مهندسین نما این پیشینه را در حیطه ی صنعت و زیبایی بیش از سایر مهندسین داشته باشند. زیرا که آنچه از ساختمان در وهله ی اول دیده میشود نمای ساختمان است بنا بر این از نظر زیبایی با مهندسین معمار تقریبا میتواند برابری کند یا حتی چیزی بیش از آنها به همراه داشته باشد.
اهمیت وجود مهندس نما در تیم طراحی و ساخت در چیست؟
از روز اول فردی به نام مهندس نما باید در تیم طراحی باشد زیرا در غیر این صورت, در حین کار کردن به مشکلات بزرگی برخورد خواهیم کرد. برای مثال: بدون مهندس نما, میزان عقب نشینی سازه ی ساختمان و پیشروی نما به بیرون از ساختمان محاسبه نمیشود. همیشه عددی به صورت تجربی داده میشود و ساختمان هایی که کنار خیابان هستند و از محدوده ی بر و کف شهرداری ممکن است تجاوز کنند جریمه و یا حتی تخریب میشوند. این مسائل از فواید حضور یک مهندس نما در تیم معماری است.
مهندسین نما باید چه اموری را مدیریت و برنامه ریزی کنند؟
-
اقلیم و آب و هوا (Weather tightness)
مطلب اولی که مهندس نما به آن میپردازد اقلیم و آب و هوا است زیرا در خط مقدم مسائل مرتبط به آب و هوا و آسایش ساختمان پوسته ی ساختمان است. در واقع ساختمان چیزی است که در داخل پوسته قرار گرفته است.
-
رفتار سازه ای (Structural behavior)
ساختار سازه ای دارد که رفتار های ویژه خودش را داراست و میتواند با دانش مهندسی عمران بررسی بشود, اما رفتار های ویژه ی خودش را هم دارد که در همان حیطه ی دانش, با توجهات ویژه ی مربوط به سازه ی نما میباشد.
-
تعاملات با سازه اصلی (Interaction with the primary structure)
باید یادمان باشد که نما یک سازه ی خود ایستا نیست. سازه ای الحاقی است و باید بار خودش را و نیروی خودش را کاملا در کوتاه ترین فاصله به سازه اصلی منتقل کند. اگر سازه اصلی پایدار و ایستا باشد نما هم به طبع آن ایستا است. (یعنی قرار نیست ساختمان خراب بشود و نمای ساختمان سر جای خود باقی بماند.)
-
دریافت و هدر رفت حرارتی از نما (Thermal gains and losses through the façade)
پوسته صرفا هدر دهنده نیست بلکه میتواند دریافت کننده نیز باشد که از مباحث نوینی است که در ادامه در بحث نما و انرژی و میزان مصرف سوخت به آن خواهیم پرداخت.
-
آسایش حرارتی ساکنین و بهره‌وری انرژی (Occupant comfort and energy efficiency)
در کشور های مختلف درباره‌ی این مطلب بحث زیادی میشود اما در ایران این مسئله حائز اهمیت کمی است. بازه ی حرارتی اگر چند درجه بالا یا پایین تر بیاید میتواند مصرف انرژی را میزان زیادی کاهش یا افزایش دهد, این میزان در مجموع میتواند به اقتصاد کشور بسیار ضربه بزند یا بسیار کمک کند. برای مثال در فرانسه طی سالها این بازه را بزرگتر کرده اند یعنی اگر طبق بعضی از تعاریف 20 تا 25 درجه بوده, این بازه به 18 تا 28 درجه رسیده که در فصول گرم 28 درجه دمای آسایش است و کمترین دما 18 درجه است.
-
سایه اندازی (Shading)
این مطلب آنقدر حائز اهمیت است که میتواند بار بسیاری از قسمت های دیگر را از نظر آسایش حرارتی به دوش بکشد.
-
میعان (Condensation)
به بخش میعان تقریبا هیچ توجهی نمیشود. در جامعه مهندسی حتی در ساختمان هایی در سطح ملی این مطلب را مغفول میبینیم.
-
تهویه (Ventilation)
شاید اینجا گفته شود که تهویه بر عهده ی مهندسین تاسیسات است؛ اما تهویه حقیقتا به این دلیل که از جداره‌ی ساختمان میتواند انجام شود جزو وضایف یک مهندس نما است که برای آن راهکاری در نظر بگیرد و این امکان را فراهم کند که بتوانیم از جایی تهویه را انجام بدهیم و بسیار حائز اهمیت است.
-
ماندگاری (Durability)
از نظر دوام نما, پایداری (که تنها به معنی پایداری سازه ای نیست) مفهومی بسیار فلسفی و بزرگ است که همه مهندسان در قسمت های مختلف با آن درگیر هستند. یک پروتکل جهانی است که باید به توسعه پایدار درست یافت و این پایداری در قسمت ساختمان و نما تعریف مشخصی دارد که جزو وضایف مهندسین نما است.
-
بهره‌وری از نور طبیعی (Natural light admittance)
فوقالعاده دارای اهمیت است.
-
حریق (Fire behavior of the building envelope)
آتش سوزی که هر روز ما شاهد بوجود آمدن مسائلی با تکیه بر نما هستیم که صرفا مربوط به ایران نیست و در کشور پیشرفته ای مانند انگلستان در سال 2017 در برج گرنفل آتش سوزی رخ داد که گسترش آتش از ناحیه نما بود و نما باعث شد که ساختمان کاملا در حریق فرو برود و کشته های زیادی نیز بر جای گذاشت. در ایران نیز مرتبا مسائلی مربوط به آتش سوزی که از طریق نما گسترش پیدا میکند میشنویم که بسیار مهم است.
-
آکوستیک (Acoustic performance)
اینهم از نکاتی است که در کار مهندسی هیچ اثری از آن در کشور نمیبینیم و تعاریف نسبی و وصفی هستند. آکوستیک یا آسایشی که باید از نظر صوتی داشته باشیم شامل تعاریف علمی و اندازه گیری های بسیار دقیقی است. آیا شما با ساختمانی مواجه شده اید که بگویند به طور مشخص مثلا ما به 35 دسیبل کاهش صوت نیاز داریم و این پوسته ی نما اندازه ی مشخصی را از نظر صوتی ارائه میدهد؟احتمالا خیر. صرفا به صورت وصفی میگوییم این پنجره یا این نما خیلی خوب است کاهش صوت میدهد یا خیلی بد صدا را انتقال میدهد است. اما دانش این کار در دنیا و در ایران وجود دارد و مهندسین باید بخواهند که این دانش را به حیطه عمل وارد نمایند؛ الاالخصوص در مورد پوسته ساختمان. زیرا مسیر آلودگی های صوتی از پوسته ی ساختمان به داخل است. گرچه از داخل به داخل نیز مسائل زیادی در مورد آکوستیک داریم که بعضی به مهندسی نما مرتبط هستند اما آلودگی صوتی بیرونی بسیار بسیار مهم است و نیاز به بررسی کاملا علمی و دقیق با استفاده از اعداد دقیق دارد.
-
ایمنی و امکان سرویس شدن و نظافت (Safety and serviceability)
-
امنیت (Security)
این دو موضوع متفاوتند. امنیت به معنای جلوگیری از سرقت و غیره است.
-
نگهداری و قابلیت ساخت (Maintenance and buildability)
این مورد از مواردی است که ممکن است فکر کنیم بر عهده یک فرد دیگر است و ما نیستیم که باید این امکان و قابلیت را فراهم کنیم. برای مثال شست و شوی نما. معمولا تصورمیشود فردی خواهد آمد و نما خود به خود تمیز خواهد شد یا اینکه اصلا کثیف نمیشود! برای مثال در جنوب کشور حجم آلودگی ریز گرد ها مشکلی اساسی است و در تهران دوده ها. در اکثر شهر های بزرگ این مشکلات وجود دارند.
نما چیست؟
پوسته ی بیرونی ساختمان و هر آنچه ساختمان را در بر می گیرد که اصطلاحاً به آن Building envelope گفته می شود و در 2 وجه زیر قابل بررسی است:
1-نمای خارجی
2- نمای داخلی
نما جزء لاینفکی از کل یک طرح است و نباید یک جزء جداگانه تلقی شود.
کتابخانه ای در وین
نما یک جزء تفکیک شده از کل پروسه طراحی نیست. به عبارت دیگر نما همزمان با کلیه اجزاء خلق می شود مانند تشکیل یک نوزاد که در ابتدا کلیه اجزاء را در خود دارد.
دوره های علمی مهندسی نما در سراسر دنیا
بحث مهندسی نما یک دانش و تکنیک است. رشته ای کاملا مجزا است که متاسفانه در ایران به عنوان یک رشته دانشگاهی تدریس نمیشود (تا سال 1398). حتی با آنکه برخی دانشگاه ها به دنبال اضافه کردن رشته هایی میگردند بازهم مهندسی نما در این سبد قرار نگرفته است.
دوره های مهندسی نما در سطوح مختلف هستند.
دوره لیسانس موسسه DAAD آلمان است که Façade Engineering را در لیسانس ارائه میدهد.
همچنین دوره فوق لیسانس و دکتری که دانشگاه West London با مدیر گروه ایرانی آقای دکتر بهادری تدریس میشود و علاقه مندان میتوانند با سرچ دوره های بیشتری را پیدا کنند.
مصالح نوین نما
مصالح در دست یک مهندس معمار با تجربه, خوش ذوق و خلاق میتواند تبدیل به یک پوشش پایدار و ارزشمند بشود.
مصالح نوین نما که عموما با اجراء به طریقه خشک استفاده میگردند:
-
سنگ (طبیعی، مصنوعی)
-
سرامیک پرسلان
-
آلومینیوم (اکسترود، ورق, Solid)
-
کامپوزیت (ACP)
-
شیشه (تک جداره، دوجداره)
-
تراکوتا
-
سمنت بورد و فایبر سمنت بورد
-
GFRC
-
ترمو وود
-
HPL
-
فلزات (آهن، مس، تیتانیوم، استیل کروم+آهنی)
انتخاب سیستم ها
برای یک مهندس معمار بسیار مهم است که تسلط نسبی بالایی در مورد انتخاب سیستم ها داشته باشد تا بتواند جواب‌گوی مقاصد طراحی باشد.
-
پنجره (آلومینیومی و uPVC)
-
کرتین وال
-
اسپایدر
-
سنگ و سرامیک
-
کامپوزیت ACP
-
HPL
-
GFRC
تعویض هوا در سیستم Fix
Natural Ventilator
در ساختمان های بلند مرتبه ما اجازه استفاده از بازشو نداریم. زیرا آنقدر فشار باد و مکش زیاد است که ممکن است مشکلات و خطرات عدیده ای را ایجاد کند. راه حل این است که برای تهویه طبیعی هوا از ونتیلیتور (Ventilator) ها استفاده کنیم. ونتیلیتور های طبیعی با فشار طبیعی هوا جابجا میشوند و قابل کنترل توسط دست هستند و قسمت های موتورایز را مهندس طباطبایی صحبت خواهند کرد.
