نمای ساختمان پیوسته با سطح شیشه ای خود که به نظر می رسد با محیط اطراف ترکیب می شود، امکان دستیابی به یکپارچگی کامل بین فضاهای داخلی ساختمان ها و چشم انداز اطراف را فراهم کرده است. برای طراحی موفقیت آمیز یک نمای پیوسته جذاب که آسایش و ایمنی سرنشینان را تضمین می کند، جنبه های مختلف از جمله معماری، سازه و انرژی باید متعادل و ارزیابی شوند. بنابراین در مرحله طراحی، اتخاذ متدولوژی BIM و استفاده از نرم افزار طراحی ساختمان برای مدل سازی سه بعدی ساختمان، ارزیابی تاثیر زیبایی شناختی این سیستم ساخت و ساز و انجام تحلیل های دقیق سازه ای و انرژی می تواند کمک بزرگی باشد.
نمای ساختمان پیوسته چیست؟
نمای ساختمان پیوسته یا ” پرده دیوار ” در انگلیسی، یک محوطه عمودی است که شبیه یک پرده بدون وقفه ساخته شده از مواد سبک وزن (مانند شیشه) است و عملکردهای معمول یک دیوار خارجی را انجام می دهد. این سازه عملکرد باربری ندارد. هیچ وزنی غیر از وزن خود را تحمل نمی کند و فقط باید با نیروهای افقی مانند باد مقابله کند. عملکرد باربر به طور کامل به سازه واگذار می شود که معمولاً از ستون ها و تیرهای فولادی یا بتن مسلح تشکیل شده است.
نمای پیوسته به دلیل تطبیق پذیری آن شناخته شده است، زیرا می توان آن را با پانل های شفاف و مات ساخت و تمام ویژگی های یک محوطه ساختمان سنتی را با طراحی متمایز ترکیب کرد. علاوه بر این، می توان آن را به گونه ای طراحی کرد که در برابر آتش مقاوم باشد و قادر به مقاومت در برابر پرتابه ها باشد، اغلب با استفاده از شیشه مقاوم در برابر گلوله.
قدردانی آن با گسترش جهانی عقل گرایی و پنج نقطه معماری لوکوربوزیه آغاز شد و به طور فزاینده ای نمادی از تکامل معماری و تأیید طراحی و زیبایی شناسی مدرنیستی شد.
امروزه دیوارهای پرده معمولاً با سازه های آلومینیومی اکسترود شده ساخته می شوند. با این حال، برخی از کاربردها شامل استفاده از سازه‌های فولادی به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی آنها است که به دهانه‌های وسیع‌تر و انبساط حرارتی قابل مدیریت اجازه می‌دهد.
این سازه‌های فلزی، متشکل از مولیون‌های عمودی و گذرگاه‌های افقی، معمولاً با شیشه‌های با کارایی بالا لعاب داده می‌شوند که باعث ورود نور طبیعی و کنترل محیط می‌شوند.
در عمل، این نماهای پیوسته شیشه ای رابطه بین فضاهای داخلی و خارجی ساختمان ها را بازتعریف کرده اند و امکان ادغام بیشتر با محیط اطراف را فراهم می کنند.
انواع نمای ساختمان
انواع اصلی نماهای پیوسته بسته به روش اتصال پانل های روکش فلزی به چارچوب متفاوت است. این شامل:
- نماهای مولیون و ترنسوم : این رایج ترین نوع نمای پیوسته است و از اجزای افقی و عمودی تشکیل شده است که قابل رویت باقی می مانند. محفظه به صورت قطعات مونتاژ می شود و شامل:
- مولیون های عمودی متصل به سازه نگهدارنده ساختمان؛
- ترانسوم های افقی که به مولیون های عمودی لنگر انداخته اند.
- پانل های مات یا شفاف (غیرقابل باز شدن)؛
- عناصر قابل باز شدن نیز به مولیون ها و ترانسوم ها متصل می شوند.
- نماهای لعاب سازه ای : ویژگی بارز این سیستم مسطح بودن سطوح لعابدار است که سازه های فلزی باربر را پنهان می کند. تداوم سطح فقط توسط اتصالات بین شیشه ها قطع می شود که از بیرون به سختی قابل توجه است. این سیستم از عناصر لعابدار، هم قابل باز و هم ثابت تشکیل شده است که شیشه از طریق چسب‌های ساختاری (سیلیکون ساختاری) به چارچوب زیرین متصل است که تمام بارها را به خود چارچوب منتقل می‌کند. برخی از سیستم ها علاوه بر سیلیکون های چسبنده از عناصر مکانیکی (از بیرون قابل مشاهده نیستند) برای محکم کردن پانل های شیشه ای استفاده می کنند.
- نماهای ساختمان مدولار : این سیستم با استفاده از اجزایی شبیه به سیستم های مولیون و ترانسوم ساخته می شود، اما بر خلاف دومی، به عنوان مجموعه ای مونتاژ می شود که در آن عناصر اولیه به صورت ماژول ها (یا سلول ها) در یک کارخانه پیش ساخته می شوند و به طور کامل به محل ساخت و ساز منتقل می شوند. پانل های مات و شفاف، و سپس نصب می شود. این سیستم به ویژه برای سایت های ساخت و ساز که در آن نصب داربست های خارجی غیرممکن یا غیراقتصادی است، مانند ساختمان های برج های بلند مفید است. مونتاژ ماژول ها در کارخانه تضمین کیفیت بیشتری را ارائه می دهد، اما در مقایسه با سیستم مولیون و ترانسوم، به فضای ذخیره سازی فیزیکی بیشتر و روش های حمل و نقل خاصی نیاز دارد. این سیستم همچنین به عنوان “پیش ساخته” شناخته می شود.
- نماهای دو پوسته : شامل یک محفظه با دو دیوار شفاف موازی است که یک شکاف هوایی در بین آن ایجاد می کند. این راه حل امکان انتقال حرارت و عایق صوتی بهتر را نسبت به نماهای پیوسته تک پوسته می دهد. در داخل شکاف هوا، گرم شدن هوا به دلیل اثر گلخانه ای باعث ایجاد جریان های هوایی می شود که به سمت بیرون یا داخل ساختمان هدایت می شود (اثر دودکش). گرمای انباشته شده را می توان برای گرم کردن ساختمان در فصول سرد سال استفاده کرد و یا در تابستان برای کنترل گرمای بیش از حد آن را دفع کرد. برای کنترل گرمای بیش از حد تابستان، سیستم مجهز به آفتابگیرهایی است که در شکاف بین دو “پوست” قرار گرفته اند.
- نماهای ساختمان نقطه ای : این نوع را می توان به دو زیر سیستم تقسیم کرد:
- نقطه ثابت؛
- شیشه های مستقل (VEA، ویتراژهای بیرونی ، یا دیوارهای پرده ای معلق ). این سیستم متشکل از شیشه های شفاف است که توسط دستگاه های لنگر مکانیکی پشتیبانی می شود که آنها را در نزدیکی گوشه ها ثابت می کند. این دستگاه‌ها که معمولاً از پین‌های فلزی ساخته می‌شوند، وزن شیشه را به یک ساختار زیرین دورتر از سطح شفاف منتقل می‌کنند. ساختار پشتیبان می تواند از آلیاژهای فلزی یا مواد دیگر ساخته شود (سیستم هایی وجود دارند که از مولیون های ساخته شده از صفحات شیشه ای عمود بر نما استفاده می کنند). دسته نماهای تکیه گاه نقطه ای نیز شامل نماهای معلق می شود که در آن شیشه ها در نزدیکی گوشه ها لنگر انداخته اند (مشابه سیستم قبلی) و بدون ساختار نگهدارنده صلب به هم متصل می شوند. در این سیستم وزن خود هر عنصر شیشه ای تا رسیدن به عناصر سازه بالایی (سازه نگهدارنده ساختمان) به عنصری که بلافاصله بالای آن قرار دارد منتقل می شود. سطح شفاف خود نگهدار می شود، در حالی که نیروهای افقی (نیروهای باد پویا) توسط سیستم های مهاربندی داخلی (معمولا) که در داخل نما قرار می گیرند و از مجموعه ای از کابل های “کشیده” تشکیل شده است، کنترل می شوند.
تکامل نمای ساختمان پیوسته
در طول قرن نوزدهم، استفاده گسترده از سازه های فلزی و شیشه ای از جمله سازه هایی مانند ایستگاه های راه آهن و گلخانه ها مشاهده شد. این روند توسط یک سری عوامل تسهیل شد، از جمله لغو مالیات شیشه، واردات گیاهان گرمسیری که به فضاهای کشت مناسب نیاز داشتند، پیشرفت علم ساخت و ساز که امکان تجزیه و تحلیل دقیق رفتار مواد و اندازه گیری را فراهم می کرد، و پیشرفت های صنعتی.
یکی از نمونه های نمادین این روند، “نخل خانه” در باغ گیاه شناسی سلطنتی در کیو، لندن است که بین سال های 1845 و 1848 توسط ریچارد ترنر و دسیموس برتون ساخته شد، و کاخ کریستال، یک ساختمان شیشه ای عظیم به سبک ویکتوریایی که در لندن در سال 1851 میزبان اولین نمایشگاه جهانی.
با این حال، نقطه عطف واقعی در تکامل نمای پیوسته با مشارکت مدرسه شیکاگو در اواخر قرن 19 اتفاق افتاد. معمارانی مانند ویلیام لو بارون جنی، لوئیس سالیوان و استودیوی Holabird & Roche نقش های مهمی ایفا کردند. “ساختمان تاکوما” در سال 1884 اولین ساختمانی بود که در آن نمای پیوسته بر روی چارچوب ساختاری خود ساختمان اعمال شد و مفهوم “Spandrel” را معرفی کرد، یک پانل مات که نمای عناصر سازه‌ای را می‌پوشاند که معمولاً در محل قرار می‌گیرند. سطح کف و هماهنگ با پانل های شفاف برای حفظ تداوم نما.
لوکوربوزیه به توسعه و اصلاح مفهوم نمای پیوسته در آثار خود ادامه داد و از آن به عنوان یک عنصر معماری برای ایجاد فضاهای مدرن، کاربردی و از نظر زیبایی شناسی پیشرفته استفاده کرد. ایده او ایجاد معماری «خردگرایانه» بود که به نیازهای زندگی مدرن و کارایی، با جدایی واضح بین چارچوب ساختاری ساختمان و نما، که با پذیرش سازه‌های بتن مسلح امکان‌پذیر شد، پاسخ می‌دهد.
در دهه‌های 1940 و 1950، به دلیل تقاضای بالای مواد، تولیدکنندگان قطعات و لوازم فلزی شروع به آزمایش با سیستم‌های جدید، مانند برنز و آلومینیوم کردند. دهه‌های 1960 و 1970 شاهد توسعه سیلیکون ساختاری به عنوان یک سیستم اتصال بین اجزای روکش و قاب بود که امکان ایجاد نماهای کاملاً لعابدار بدون پروفیل‌های قابل مشاهده را فراهم کرد. یک نمونه قابل توجه از این تکامل، «860-880 Lake Shore Drive Apartments» در شیکاگو است که توسط Ludwig Mies van de Rohe بین سال‌های 1948 و 1951 طراحی شد.
با شروع در دهه 1990، نمای پیوسته نقشی فراتر از محفظه صرف کرد و به نوعی «فیلتر» بین محیط داخلی و خارجی تبدیل شد. راه حل های پیشرفته ای از جمله نماهای دوتایی، موارد مناسب برای بازیابی گرما و نماهای فتوولتائیک توسعه یافتند. علاوه بر این، نماها به یک رسانه مهم برای ارتباطات بصری تبدیل شدند که در به اصطلاح “ساختمان های رسانه ای” استفاده می شود.
بیشتر بخوانید : راهنمای کامل کف سازی
در نتیجه، نمای ساختمان پیوسته طی دهه‌ها مسیر تکاملی قابل‌توجهی را طی کرده است و از یک عنصر معماری کاربردی به یک بیان طراحی خلاقانه و پایدار تبدیل شده است که نقش کلیدی در ایجاد ساختمان‌های مدرن و پیشرفته دارد.
ساخت نمای پیوسته
ساخت یک نمای پیوسته نیاز به طراحی و مهندسی دقیق دارد. در اینجا جزئیات کلیدی ساخت و ساز آمده است:
- مواد :
- شیشه: شیشه رایج ترین متریال برای نمای پیوسته است. شیشه های سکوریت شده یا چند لایه اغلب برای ایمنی و دوام استفاده می شود.
- سازه های فلزی: اغلب از آلومینیوم اکسترود شده به دلیل سبکی و استحکام آن ساخته می شوند. فولاد همچنین ممکن است برای کاربردهای خاص استفاده شود.
- چسب های سازه ای: سیلیکون سازه ای یا چسب های دیگر برای اتصال شیشه به قاب استفاده می شود و بارها را به سازه منتقل می کند.
- طرح :
- همسطح بودن: طراحی باید اطمینان حاصل کند که تمام سطوح شیشه ای همسطح هستند و یک سطح بیرونی یکنواخت ایجاد می کنند.
- عایق کاری: عایق حرارتی و صوتی کافی برای راحتی سرنشینان ضروری است.
- استحکام: نماهای پیوسته باید طوری طراحی شوند که در برابر نیروهای باد، نوسانات حرارتی و در برخی موارد حتی آتش یا پرتابه مقاومت کنند.
- نصب و راه اندازی :
- مونتاژ در محل: واحدهای نمای پیوسته در محل مونتاژ می شوند، اغلب به صورت عمودی بلند شده و به چارچوب ساختمان متصل می شوند.
- آب بندی: آب بندی دقیق اتصالات بین پانل های شیشه ای برای جلوگیری از نفوذ آب و نشت حرارتی ضروری است.
هدف از نمای ساختمان پیوسته
یک نمای پیوسته چندین عملکرد حیاتی را انجام می دهد:
- عایق : عایق حرارتی و صوتی برای ساختمان فراهم می کند و به حفظ محیط داخلی راحت و کاهش مصرف انرژی کمک می کند.
- حفاظت : ساختمان را در برابر عوامل جوی مانند باران، باد و برف محافظت می کند و فضای داخلی را راحت و امن نگه می دارد.
- زیبایی شناسی : نمای پیوسته یک حس زیبایی شناسی مدرن و ظریف به ساختمان اضافه می کند و هویت بصری آن را به شدت مشخص می کند.
- نورپردازی : ورود نور طبیعی به فضاهای داخلی را به حداکثر می رساند و نیاز به نور مصنوعی را کاهش می دهد و راحتی بصری را افزایش می دهد.
- پایداری : نماهای پیوسته را می توان برای بهبود بهره وری انرژی ساختمان و کاهش اثرات زیست محیطی طراحی کرد.
مزایای نماهای پیوسته
نمای پیوسته به دلایل مختلف می تواند بسیار سودمند باشد:
- جذابیت زیبایی شناسی : نماهای پیوسته امکان طراحی های نوآورانه و چشم نواز را فراهم می کند. آنها اغلب به عنوان بوم نقاشی برای معماران عمل می کنند تا خلاقیت خود را به نمایش بگذارند. ظاهر بدون درز و بدون وقفه زیبایی شناسی مدرن و جذابی را ارائه می دهد.
- نور طبیعی : استفاده گسترده از شیشه در نماهای پیوسته باعث نفوذ نور طبیعی می شود و نیاز به نور مصنوعی در طول روز را کاهش می دهد. این نه تنها محیط داخلی را بهبود می بخشد بلکه به صرفه جویی در انرژی نیز کمک می کند.
- بهره وری انرژی : وقتی نماهای پیوسته با در نظر گرفتن بهره وری انرژی طراحی شوند، می توانند به عایق کاری بهتر، کاهش هزینه های گرمایش و سرمایش کمک کنند. به عنوان مثال، نماهای دو پوسته می توانند عملکرد حرارتی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند.
- یکپارچگی محیطی : نماهای پیوسته ارتباط قوی بین فضای داخلی ساختمان و محیط اطراف آن را تسهیل می کند. این یکپارچگی با طبیعت می تواند تجربه کلی ساکنین را بهبود بخشد.
- سفارشی‌سازی : این نماها طیف گسترده‌ای از گزینه‌ها را برای سفارشی‌سازی ارائه می‌دهند، از جمله انواع شیشه، رنگ‌ها و پیکربندی‌ها، که به معماران و طراحان این امکان را می‌دهد تا ظاهر را مطابق با نیازهای پروژه خاص طراحی کنند.
در نتیجه، نماهای پیوسته نشان دهنده یک راه حل معماری نوآورانه و کاربردی است که چهره ساخت و ساز مدرن را دگرگون کرده است. با طراحی دقیق و استفاده از مصالح مناسب، این نماها طیف وسیعی از مزایای زیبایی شناختی، عملکردی و زیست محیطی را ارائه می دهند که آنها را به انتخابی برنده برای بسیاری از پروژه های ساختمانی معاصر تبدیل می کند.
ایجاد نمای پیوسته با نرم افزار BIM
همانطور که دیدیم، طراحی نمای ساختمان پیوسته مستلزم ارزیابی یک سری پارامترهای اساسی برای اجرای موفق پروژه است. بیایید بررسی کنیم که چگونه با روش BIM می‌توانید تمام این جنبه‌ها را به شیوه‌ای شایسته مدیریت کنید.
اول از همه، شما باید با مدل سازی سه بعدی ساختمان شروع کنید. با استفاده از نرم افزار تخصصی BIM برای طراحی ساختمان ، نمای پیوسته را به صورت سه بعدی با استفاده از شی پارامتریک BIM مناسب مدلسازی می کنید. در عمل، محیط ساختمان را ترسیم می کنید و نوع نمای پیوسته ای را انتخاب می کنید که نیازهای پروژه شما را برآورده کند. شما یک کتابخانه غنی با مدل های متعدد در اختیار دارید که می توانید آن ها را نیز مطابق با نیازهای طراحی خود سفارشی کنید. علاوه بر این، شما با اشیاء پارامتری BIM کار می کنید که می توانید داده ها و اطلاعات فنی را که می تواند در هر مرحله از چرخه عمر ساختمان مفید باشد، به آنها مرتبط کنید
به عنوان مثال، می توانید برگه های اطلاعات فنی محصول، لیست قیمت برای بررسی کمیت، یادداشت های تعمیر و نگهداری، مشخصات ویژه برای دستیابی به کار طبق قوانین هنر و موارد دیگر را ضمیمه کنید. این اطلاعات همچنین می توانند در طول زمان به روز شوند و در مراحل نگهداری و تخریب ساختمان مورد استفاده قرار گیرند.
یکی دیگر از جنبه های مهم مدل سازی BIM برای یک نمای پیوسته، توانایی تجسم تأثیر زیبایی شناختی آن قبل از ساخت واقعی است. با رندرها، تورهای مجازی و ویدیوهای بی‌درنگ، می‌توانید مدل را طوری مرور کنید که گویی واقعی است و آن را با تمام جزئیات آن تجزیه و تحلیل کنید تا قانع‌کننده‌ترین راه‌حل طراحی را انتخاب کنید.
در نهایت، مدل سه‌بعدی را می‌توان برای ارزیابی‌های حیاتی دیگر، مانند محاسبات سازه، به لطف نرم‌افزار تحلیل مهندسی سازه و ارزیابی انرژی، با استفاده از تجزیه و تحلیل انرژی پویا و نرم‌افزار شبیه‌سازی استفاده کرد .
