Tag Archives: شرکتهای ساختمان سازی

سیستم تهویه گردشی

 سیستم تهویه گردشی

تهویه گردشی (به انگلیسی: Displacement ventilation) یک روش توزیع هوای اتاق است که در آن هوای تصفیه شده بیرون از سطح کف وارد می‌شود و از بالای محوطه مسکونی، مغمولا از بالای سقف، خارج می‌گردد.

طراحی  سیستم تهویه گردشی :
یک سامانه تهویه گردشی معمولی، مانند سامانه‌ای که در فضای دفتر کار استفاده می‌شود، هوای خنک گردشی را از طریق یک افشانه با القای کم از یک دستگاه هدایت هوا (AHU) وارد می‌کند. هوای خنک توسط کف فضا پراکنده شده و سپس با گرم شدن هوا به سبب تبادل گرما با منابع گرمایی در فضا (مانند ساکنان، رایانه‌ها، روشنایی‌ها) بالا می‌رود. هوای گرمتر نسبت به هوای خنک دارای تراکم کمتری است، و لذا جریانهای همرفتی بالا رونده‌ای را تحت عنوان بالشتک گرمایی ایجاد می‌کند. سپس هوای گرم فضا را از بالای سقف اتاق ترک می‌کند. انواع افشانه‌ها از لحاظ کاربرد متفاوتند. افشانه‌ها را می‌توان روی دیوار («دیواری»)، گوشه اتاق («زاویه‌ای»)، یا روی کف اما نه کنار دیوار («ایستاده») نصب نمود.تهویه گردشی را می‌توان با دیگر منابع سرمایش و گرمایش، همچون چیلرهای تابشی سقفییا گرمایش پایه دار ترکیب نمود.
تاریخچه:
سیستم تهویه گردشی  نخستین بار در یک ساختمان صنعتی در اسکاندیناوی در سال ۱۹۷۸ استفاده گردید، و از آن پس در اسکاندیناوی معمولاً در کاربردهای اینچنینی، از جمله فضاهای اداری بکار می‌رود.در ۱۹۸۹، آمار تهویه گردشی به میزان ۵۰٪ در کاربردهای صنعتی و ۲۵٪ در ادارات کشورهای اسکاندیناوی تخمین زده شد.کاربر آن در ایالات متحده به اندازه اسکاندیناوی گسترده نبود. پژوهشهای معدودی برای ارزیابی عملی این کاربرد در بازارهای ایالات متحده بسته به انواع مختلف طراحی فضا و کاربرد در اقلیمهای گرم و مرطربو نیز پژهشهایی برای سنجش کیفیت و میزان صرفه جویی انرژی بالقوه این رهیافت در ایالات متحده و دیگر مکانها انجام گرفته است.

Untitled
کاربردها
از جمله کاربردهای  سیستم تهویه گردشی  در فرودگاه بین‌المللی سواردایبومی در بانکوک تایلند،و در ساختمان مرکز پروژه‌های پروازی آزمایشگاه رانش جت ناسا، بوده است.
امتیازات:
کیفیت هوای داخلی: گزارش مکرری از امتیاز تهویه گردشی درباره کیفیت هوای داخلی برتر بدست آمده از هوای آلوده خارح از اتاق است. برخلاف تهویه مرکب، تهویه گردشی هوای پاک را به داخل اتاق می‌آورد و آلودگیهای تولید شده توسط منابع گرمایی داخل اتاق را خارج می‌سازد، که به یک کیفیت برتر هوا می‌انجامد.
صرفه جویی در انرژی: مطالعات نشان داده‌اند که صرفه جویی انرژی تهویه گردشی در مقایسه با تهویه استاندارد مرکب، بسته به نوع کاربری، طراحی/تجمع/جهت و دیگر عوامل ساختمان، بیشتر است. پژوهش‌ها دراین باره در جریانند.
محدودیتها:
محدودیتهای فضا: تهویه گردشی مناسبترین مورد برای فضاهای بلند تر (با ارتفاع بیش از ۳ متر [۱۰ فوت]) می‌باشد که در آن حجم گردش هوای زیادی برای موارد کیفیت هوا مورد نیاز است.تهویه مرکب استاندارد می‌تواند برای فضاهای کوچکتر که در آنها کیفیت هوا اهمیت چندانی ندارد، مانند یک دفتر کار یک نفره، و جایی که ارتفاع اتاق زیاد بلند نیست (یعنی کمتر از ۲/۳ متر [۷/۵ فوت]) بکار رود.
روش تهویه: به دلیل ویژگیهای بی مانند مطلوبیت گرمایی،  سیستم تهویه گردشی  بیشتر در موارد سرمایشی استفاده می‌شود تا گرمایش. در بسیاری حالات، یک منبع گرمایی جداگانه، همچون یک رادیاتور یا بخاری پایه دار، در طول دوره‌های گرمایشی بکار گرفته می‌شود.
آسایش گرمایی: تهویه گردشی می‌تواند در پی اختلاف گرمای عمودی سبب نامطلوبیت شود.یک رابطه جایگزینی جدانشدنی میان این دو مسأله وجود دارد: با افزایش حجم جریان (و توانایی خروج بار گرمایی بیشتر)، تغییرات دمای عمودی می‌تواند کاهش یابد، اما در عوض ممکن است سبب افزایش ریسک حرکت عمودی هوا گردد.ترکیب تهویه گردشی با چیلر تابشی سقفی راه حلی برای رفع این مشکل می‌باشد.
آلایش: از آنجا که یک امتیاز تهویه گردشی این است که کیفیت هوا بخاطر خروج آلودگیهای موجود در هوا بهبود می‌یابد، اینگونه تصور می‌گردد که تمام آلودگی توسط منابع گرمایی تولید می‌شود.
راهبردهای طراحی:
راهبردهای مختلفی برای پیشبرد طراحی سامانه‌های تهویه گردشی ارائه شده‌اند، از جمله:
اسکیستاد، مونت، نیلسن، هاگستروم، ریلو (۲۰۰۲). تهویه گردشی در موارد غیر صنعتی. فدراسیون انجمنهای گرمایش و تهویه مطبوع اروپا.
چن و گلیکسمن (۲۰۰۳). ارزیابی بازده و توسعه راهبردهای طراحی تهویه گردشی. آلتانا: اشرای.
اسکیستاد (۱۹۹۴). تهویه گردشی. انتشارات مطالعات پژوهشی، جان ویلی و پسران، ساسیس غربی. انگلستان.
پژوهش:
تعدادی از پژوهشگران بر اثرات تهویه گردشی در فضاها تحقیق کرده‌اند. توجه مونت بیشتر روی کیفیت هوا، آلاینده‌ها و بالشتکهای همرفتی در طرحهای تهویه گردشی بیوده است.نیلسن بر روی تغییرات دما و توزیع در کاربردهای تهویه گردشی مطالعه نموده است.لیوچاک و نال بر امکان استفاده از تهویه گردشی در اقلیمهای گرم و مرطوب تحقیق کرده‌اند.لاودی و همکارانش بر مسأله ترکیب سامانه‌های تهویه گردشی با چیلرهای سقفی پژوهیده‌اند. ملیکف و همکاران یک ارزیابی میدانی بر تهویه گردشی انجام داده‌اند.

مصالح کروموژنیک

مصالح کروموژنیک

مصالح کروموژنیک خاصیت نوری خود را در پاسخ به محرک‌های خارجی (میدان الکتریکی، تزریق یون، شدت نور و دما) تغییر می‌دهند. دامنه  تغییر مصالح کروموژنیک از شفافیت کامل و انعکاس جزیی تا جذب یا پخش کل نور مریی گسترده است. به این ترتیب مصالح الکتروکرومیک، ترموکرومیک، فتوکرومیک، هالوکرومیک در زیر مجموعه مصالح کروموژنیک  قرار می‌گیرند. با در نظر گرفتن عامل محرک بین انواعAdaptive این مصالح (فتوکرومیک پاسخ گو به شدت نور و ترموکرومیک ترموتروپیک پاسخ گوبه دما) و مصالح Switchable کریستال‌های مایع(EC وGC) باید تفاوت قائل شد. به این ترتیب مزایای کنترل خودکار و کنترل انتخابی مصالح مشخص می‌شود. به عبارت دیگر برخی مصالح کرموژنیک  قابلیت کنترل انتخابی داشته و از این نظر تفاوت عمده‌ای با مصالح فتوکرمیک و ترموکرومیک دارند. زیرا این تغییرات مصالح فتوکرومیک و ترموکرومیک هر چند ممکن است در برخی موارد مطلوب نباشد، به صورت خودکارانجام می‌شود. اما مصالح کروموژنیک Switchable توسط کاربر قابل کنترل هستند و به سیستم مدیریتی ساختمان BMS نیز می‌توانند متصل شوند. مصالح الکتروکرومیک موادی هستند که با استفاده از جریان الکتریکی تغییر رنگ یا شفافیت می‌دهند) مانند کریستال‌های مایع) شاید این مصالح مناسب ترین نوع برای کنترل انرژی در ساختمان‌ها باشند. شیشه‌های ساخته شده با این مصالح سریعاً از حالت شفاف به کدر تغییر یافته و نور را پراکنده می‌سازند. عملکرد اولیه آنها ایجاد محرمیت وکنترل خیرگی است. تغیر رنگ مصالح تروکرومیک به تغییرات دما بستگی دارد. مصالح هالوکرومیک حساس به PH)) مصالحی هستند که در نتیجه تغییر میزان اسیدیته تغییر رنگ می‌دهند. یکی از موارد استفاده برای رنگ‌هایی است که می‌توانند برای تعیین خوردگی در فلز زیرین خود تغیر رنگ دهند. مصالح کروموژنیک

مصالح فتوکرومیک: photochromic material با نام اختصاری (مخفف انگلیسی: PC) در حال حاضر بسیار مورد توجه معماران قرار دارند. این مصالح با قرارگیری در برابر نور (اشعه مرئی،UV نور (INFRARED) یا اشعه الکترومغناطیسی با تغییر رنگ از خود واکنش نشان می‌دهند. هم اکنون مصالح فتوکرومیک یا PCها بصورت رنگ‌دانه‌های فتوکرومیک، شیشه‌های فتوکرومیک و پلاستیکها یا پلیمرهای فتوکرومیک در دسترس هستندمصالح فتوکرومیک به تغییرات نور پاسخ می‌دهند بر خلاف مصالح الکتروکرومیک Switchable وبه صورت دستی نمی‌توانند کنترل شوند. مثلاً در یک روز آفتابی سرد که کسب گرمای خورشیدی بیشتر محسوس است ممکن است یک پنجره فتوکرومیک تاریک شود. اگر عامل محرک تغییر رنگ، محرکی به صورت انرژی مکانیکی باشد، مواد تغییر رنگ دهنده را مکانوکرومیک و چنانچه این عامل محرک، به وسیله تغییر در محیط شیمیایی پیرامونی ایجاد شود، ماده تغییر رنگ دهنده راکموکرومیک می‌نامند.از میان اولین پروژه‌هایی که در آنها از مصالح PC در پوشش ساختمان استفاده شده بود می‌توان «طرح ورودی موزه هنرهای مدرن مونیخ» را نام برد که دو معمار آلمانی در مسابقه‌ای در سال ۱۹۹۲ میلادی از این مصالح استفاده نمودند. از آن زمان به بعد استفاده از این مصالح در معماری و در پوشش نمای بناها باب شد. هر چند که در ابتدا بکارگیری این مصالح بخاطر جنبه زیبایی آنها بود (بخاطر طیف رنگی که در برابر نور ایجاد می‌نمودند). اما پژوهشگران تحقیقات بسیاری بر روی این مصالح انجام دادند تا بتوانند از این فرآورده برای عملکردهای دیگری مثل کاهش میزان مصرف انرژی و یا تغییرات دمایی این پوششها استفاده نمایند. مصالح هوشمند ساطع کننده نور: مصالح و فرآورده‌هایی هستند که مولکول‌های درون آنها با تاثیر انرژی‌هایی مثل روشنایی یا میدان الکتریکی، برانگیخته شده و از خود نور تولید می‌کنند. این پدیده در واقع یک حالت موقتی برای مولکول‌ها می‌باشد که بر اثر تاثیر انرژی بالاتر اتفاق می‌افتد که دراین زمان بخشی از انرژی جذب شده توسط مولکول‌ها به شکل اشعه الکترومغناطیسی مرئی ساطع می‌شود بدون آنکه حرارت اشعه خارج شود. از این پدیده با عنوان تابناکی یاد می‌کنند. از مهمترین و کاربردی ترین آنها در زمینه معماری، مصالح فتولومینس و الکترولومینس می‌باشد.

مصالح هوشمند ذخیره کننده انرژی: این مصالح و فرآورده‌ها قادرند انرژی را چه به صورت نمایان و چه نهانی در خو د ذخیره نمایند، مثلاً به شکل نور، گرما، هیدروژن یا الکتریسته. قابل ذکر است که این مصالح قابلیت برگشت‌پذیری نیز دارند؛ بنابراین این مصالح قادر به ذخیره انرژی بصورت‌های مختلفی می‌باشند. اما در این بین مصالح هوشمند ذخیره کننده حرارت (گرما) بیشتر مورد توجه بوده‌اند این مصالح نوعی ویژگی ذاتی دارند که آنها را قادر می‌سازد که انرژی را بصورت گرما و یا سرما (معکوس گرما) بصورت انرژی نهانی در خود ذخیره کنند.این مصالح در معماری دارای کاربرد و مورد توجه بسیار هستند. پرکاربردترین آنها که با عنو ان مصالح تغییر حالت دهنده (Phase Changing Material) با نام اختصاری PCM مشهور است، به آن دسته از مصالح و فرآورده‌هایی اطلاق می‌شود که می‌توانند به عنوان واسطه تنظیم دما عمل کنند مثلاً به عنوان عنصر واسطه ذخیره سرما یا گرمای نهانی تنظیمات دمای داخل اتاق. مصا لح PCM این ویژگی را دارند که وضعیت خود را از حالت مایع به جامد بوسیله کریستاله شدن (بلوره شدن) تغییر دهند و میزان مشخصی از انرژی گرمایی که قبلاً در درجه حرارت بالاتر ذخیره کرده بودند، از خود آزاد کنند و در حالت معکوس با تغییر وضعیت از جامد به مایع در زمان ورود انرژی گرمایی میزان حرارت یا دما را ثابت نگه دارند. ذکر این نکته ضروری است که مصالحی با ظرفیت ذخیره حرارتی بالا یا اتلاف حرارتی پایین در این دسته از مصالح هوشمند جای نمی‌گیرند. اولین استفاده کننده مصالح PCM سازمان NASA در سال ۱۹۶۰ میلادی بود که از این مصالح با توجه به کاربردهای ویژه آن در پروژه‌های فضایی استفاده نمود.

شیشه هوشمند

شیشه هوشمند گونه‌ای از شیشه و پنجره است که با استفاده از فناوری‌های نوین می‌توان با آن میزان جذب نور را در این‌گونه از شیشه‌ها تغییر داد.شیشه‌های آفتابگیر از انواع آن است.

home-design

حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از طریق پنجره‌ها هدر می‌رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها بر روی پنجره‌ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به‌کار برده شود. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. به عنوان مثال شیشه‌ای را تصور کنید که قابلیت تغییر از حالت شفاف به حالت کدر، توسط یک کلید را داشته باشد. می‌توان از شیشه هوشمند برای پنجره خانه (در حالت نیاز به ایجاد عدم دید)، برای جلوی فروشگاه‌ها در شب و همچنین حمام استفاده کرد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی، هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی در تمام دنیا وجود دارد. اما پنجره‌های هوشمند موجود، از پنجره‌های الکتروکرومیک گرفته تا پنجره‌های با ذرات معلق، همگی به کمک ما شتافته تا به طریقی هوشمند به کنترل و بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها و اماکن عمومی کمک کند.

تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیماً به اتاق شما می‌تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره‌هایی با شیشه‌های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق ندارید. همچنین دوست دارید تا تنها زمانی که نور شدت دارد شیشه درست مانند عینک‌های فتوکرومیک دودی شوند.

شیشه‌های الکتروکروماتیک دسته‌ای از شیشه هوشمند از الکتروکروماتیک‌ها بهره می‌برند. الکتروکروماتیک‌ها موادی هستند که رنگ آنها در اثر جریان الکتریکی تغییر می‌کنند. جریان الکتریسته با ایجاد واکنش شیمیایی سبب تغییرات خصوصیات مواد می‌شود و کاری می‌کند تا آنها نور را جذب یا منعکس کنند. امروزه از صنعت الکترونیک در ساخت این نوع از شیشه‌های پنجره استفاده می‌شود.

نور خورشید به شیشه‌ها می‌تابد، اما از طرفی جریان الکتریکی برقرار شده، سبب می‌شود تا یون‌ها از لایه ذخیره یونی به سمت لایه هدایت یونی حرکت کرده و به لایه الکتروکروماتیکی رجعت کنند و شیشه را شفاف نمایند. با قطع الکتریسته فرایند برعکس عمل کرده شیشه مجدداً تیره می‌شود. یکی از ویژگی مواد الکتروکروماتیکی قابلیت تنظیم آنهاست به طوری که می‌توان شدت کدری آنها را با تغییر مقدار جریان تنظیم کرد.

شیشه‌های آفتابگیر

مفهوم شیشه‌های ضد آفتاب در ساختمان به این معناست که این شیشه‌ها می‌توانند از جذب گرمای نامطلوب ناشی از تشعشع پرتوهای نور خورشید پیشگیری کنند.

بیشتر شیشه‌ای که در ساختمان استفاده می‌شود، در جبهه بیرونی ساختمان قرار می‌گیرد و از این رو، کنترل نور و حرارت وارد شده به بنا از این راه انجام شده و شیشه‌ها نقش بسیار مهم و پر رنگی در پایدار بودن (زیست محیطی) ساختمان ایفا خواهند کرد.تحقیقات انجام شده در راستای بهبود کیفی شیشه‌ها، با بهره‌گیری از فناوری نانو، مشتمل بر چهار تصمیم کاربری است. نخست، پوشش‌هایی به شکل فیلم‌های بسیار نازک که به طیف خاصی از امواج حساسند. چنین پوشش‌هایی، این پتانسیل را برای شیشه فراهم می‌اورند تا بسامدهای ناخواسته فروسرخ (که سبب گرم شدن فضا می‌شوند) را فیلتر کرده و از ورود آنها به داخل ساختمان پیشگیری کنند.

اگر چه این رویکرد سبب می‌شود ساختمان، انرژی گرمایی کمتری از نور خورشید دریافت کند، اما این نگرش، نوعی نگرش منفعلانه قلمداد می‌شود. به عنوان یک راهکار فعال، روش دوم مبتنی بر فناوری گرمافامی (ترموکرومیک) است که به وسیله آن، شیشه به گرما واکنش نشان داده و نوعی سازوکار عایق‌بندی حرارتی را بر سر راه نور خورشید میسر می‌کند، در حالی که ساختمان از کسب نور کافی محروم نخواهد شد. در حالت کلی، این سازوکار، مبتنی بر کسب نور کافی بدون کسب انرژی گرمایی است. راهکار سوم، به نتیجه مشابهی اما با روش متفاوتی دست می‌یابد. در این روش که موسوم به فوتوکرومیک است، شیشه با افزایش جذب خود به تغییرات شدت نور واکنش نشان می‌دهد. روش آخر، استفاده از پوشش‌های برق‌فام (الکتروکرومیک) است که در آن، شیشه به وسیله یک لایه از تری اکسید تنگستن یا اکسید نیکل، به تغییر ولتاژ ایجاد شده واکنش نشان می‌دهد. در این روش به محض لمس یک دکمه بر تیرگی شیشه افزوده خواهد شد.

ظهور فناوری نانو، زمینه ساز استفاده از نوعی شیشه برق‌فام نوین در ساختمان شد. اولین و مهمترین وجه تمایز میان فراورده‌های جدید و نمونه‌های قدیمی تر، در این است که در فراورده‌های جدید، تنها فشار دادن یک دکمه برای ایجاد تغییر در میزان انتقال نور از شیشه و تغییر از وضعیتی به وضعیت دیگر کافی است و مانند نمونه‌های قدیمی، نیازی به برقراری دایم جریان الکتریکی (تا هنگامی که بخواهیم شیشه تیره بماند) نیست. به این معنا با فشار دادن یک کلید شیشه از حالت شفاف خارج شده و با فشار دکمه دیگر به وضعیت قبلی بازمیگردد. از دیگر وجوه برتری نانو شیشه‌های آفتابگیر امکان برقراری سطوح مختلفی از انتقال پرتوها به وسیله میزان متفاوتی از تیرگی است.

شیشه‌های نانو و کریستال مایع

کنترل رنگ و شفافیت شیشه‌های خورشیدی

نور خورشید مدت زیادی است که به عنوان منبع تولید الکتریسیته و جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی مورد توجه قرارگرفته است. اما اخیراً محصولات خورشیدی علاوه بر جذب انرژی خورشیدی، دارای کاربرد تزئینی نیز شده‌اند.

شیشه‌های Electro Chromeشیشه‌های رنگی تشکیل شده از سلول خورشیدی، در مصارف خانگی و صنعتی کاربرد پیدا کرده است که نه تنها تولید کننده انرژی هستند، بلکه خاصیت تزئینی در رنگ‌های مختلف را در نمای ساختمان را نیز دارد. این محصول، پانل‌هایی چند لایهٔ کدر تا نیمه شفاف که به رنگ‌های نقره‌ای و برنزی طلایی تا رنگ‌های اصلی قرمز و سبز و سرخابی می‌باشد که از پلی کریستالین تشکیل شده‌اند. تفاوت رنگی آنان به دلیل تفاوت ضخامت در پوشش ضد انعکاس آن می‌باشد.

به عنوان مثال در شیشه‌های تولید شده با این تکنولوژی، رنگ آبی دار ای ضخیم ترین پوشش ضد انعکاس است که مصرف انرژی آن بسیار کم است. نقره‌ای هم دارای نازک ترین پوشش است که از نظر مصرف انرژی بهینه نیست. این نوع می‌تواند در مواردی که نیاز به گرفتن کمتری از انرژی خورشید می‌باشد به کار رود.

کنترل شفافیت تصویر

فیلم از شیشه‌ای در یک هتل که با فشردن یک کلید شفاف یا کدر می‌شود.

شیشه هوشمند دیگری با تکنولوژی نانو ساخته شده است که با فشردن یک کلید، از حالت مات و کدر به شفاف تغییر می‌کند. از این شیشه می‌تواند به عنوان جدا کننده هم درفضای داخل و هم در فضای خارج استفاده کرد. با گذراندن جریان الکتریسیته از فیلم کریستال مایع شیشه شفاف می‌شود. با قطع جریان کریستال‌ها با جهت گیری تصادفی خود در فضا موجب پخش کردن نور، و در نتیجه مات شدن شیشه می‌شوند. این تکنولوژی کاربردهای فراوانی دارد. با وجود اینکه استفاده از این شیشه خصوصی هنوز متداول نشده است اما نمونه‌های زیادی از آن در تمام دنیا وجود دارد. امروزه در فروشگاه عرضه لباس، در اتاق‌های تعویض لباس از این نوع شیشه استفاده شده است. با این سیستم می‌توان میلیون‌ها دلار در گرمایش و سرمایش و نور پردازی فضاها صرفه جویی کرد. در حال حاضر پنجره‌های هوشمند در برخی ساختمان‌ها به کار گرفته می‌شوند. این پنجره‌ها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؛ برای این کار، پنجره‌ها سرمای درون خانه را حفظ کرده و مقدار نور ورودی به داخل را کنترل می‌کنند. یکی از موارد مصرف این پنجره‌ها در موزه‌ها است؛ جایی که ورود بیش از حد نور خورشید می‌تواند موجب آسیب دیدن اشیاء قیمتی شود.

ساختمان درونی شیشه هوشمند تشکیل شده از دو لایه شفاف و تینت می‌باشد که لایه‌ای از مایع کریستال بین آنها ساندویچ شده است.

آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین

پنجره‌های هوشمند آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین در آن‌ها از خازن‌های قوی استفاده شده است. این خازن‌ها درون پنجره‌های الکترونیکی قرار داده شده‌اند؛ پنجره‌هایی که قادر به تغییر رنگ هستند. زمانی که تابش نور خورشید شدید است، این پنجره‌ها نور را جذب کرده و در خود ذخیره می‌کنند، زمانی که ظرفیت این پنجره‌ها تکمیل شد، شیشه‌ها تاریک شده و عبور نور را محدود می‌کند. با این کار مقدار نور ورودی به خانه و دمای آن تحت کنترل در می‌آید و از سوی دیگر انرژی ذخیره شده در آن را می‌توان برای استفاده در ادوات الکترونیکی دیگر نظیر نمایشگرهای تلویزیونی به کار گرفت. با مصرف انرژی ذخیره شده در پنجره هوشمند توسط دیگر ادوات، خازن‌ها تخلیه شده و دوباره با جذب نور خورشید شارژ می‌شوند.

این پنجره‌های هوشمند از آرایه‌های نانوسیمی پلی‌آنیلین ساخته می‌شوند که روی یک فیلم شفاف رسوب داده شده‌اند؛ فیلم‌های شفاف، خود توسط لایه‌های رسانا پوشانده شده‌اند. این نانوسیم‌ها به وسیله یک ژل الکترولیتی پوشانده می‌شوند تا به عنوان الکترود مورد استفاده قرار گیرند. دو الکترود به صورت ساندویچی دور هم پیچیده می‌شوند تا یک ساختار جدید ایجاد شود. پلی‌آنیلین دارای ظرفیت بالایی است؛ و هزینه تولید آن اندک است، از دیگر مزایای این ماده شفاف بودن و انعطاف‌پذیر بودن آن است. پارامتر انعطاف‌پذیر بودن بسیار مهم است؛ زیرا به راحتی می‌توان آن را به صورت رول درآورد و در ادواتی با اشکال مختلف استفاده کرد، برای مثال می‌توان پرده‌هایی هوشمند تولید کرد. محققین در این زمینه بر این باورند که اگر این فناوری بتواند با هزینه کم به بازار عرضه شود، می‌توان از آن در حوزه‌های مختلف از خودروسازی گرفته تا ساختمان استفاده کرد.

نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز

استفاده از نانوبلورهایی با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز در پنجره‌ها میزان حرارات وارد شده به اتاق و همچنین نور محیط را تنظیم می‌کند. ساخت نوعی پوشش که شامل لایه نازکی از نانوبلورها با قابلیت انتقال نور مرئی و رد نور نزدیک مادون قرمز است می‌تواند گام مهمی در این رابطه به حساب آید.

حالت انتقال دهنده نور نزدیک به مادون قرمز نانوبلورها را می‌توان با اعمال چند ولت پتانسیل فعال ساخت. در یک روز سرد، هر دو نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز برای انتقال گرما می‌توانند وارد محیط شوند؛ اما در روزهای گرم چند ولت الکتریسیته بر این نانوبلورها اعمال شده تا پنجره تنها به نور مرئی اجازه ورود بدهد.{

شیشه های گرم شونده

شیشه های گرم شونده  الکتریکی محصولات نسبتاً جدیدی هستند که به حل مشکلات در طراحی ساختمان‌ها و وسایل نقلیه کمک می‌کنند. ایده شیشه گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی، دارای بازدهی انرژی است که به طورکلی، شیشه سیلیکاتی ساده با روکش اکسیدهای فلزی ویژه است. روکش کنترل‌کننده انرژی، اتلاف حرارت را حدود ۳۰٪ کاهش می‌دهد. شیشه گرم شونده را می‌توان در انواع دستگاه‌های استاندارد پوشش شیشه از جنس چوب، پلاستیک، آلومینیوم یا فولاد بکار برد.
شیشه گرم شونده که بر اساس پوشش‌های کنترل‌کننده انرژی است، برای نخستین بار اوایل دهه ۱۹۸۰ میلادی در حجم بالا تولید شد. امروزه شیشه حرارتی در ساخت‌وساز بسیاری از انواع ساختمان‌ها و تولید انبوه وسایل نقلیه، کشتی‌ها و قطارها بکار می‌رود. شیشه های گرم شونده   دردسر و سایر معایب ناشی از ویژگی‌های عایق حرارتی کم شیشه سیلیکاتی را برطرف می‌کند. اثر «شیشه سرد» هنگام گرم شدن سطح شیشه‌ای از بین می‌رود. میعان ناشی از پوشش یخ و برف برطرف شده، اتلاف حرارتی پنجره جبران می‌شود و آسایش اتاق بهبود می‌یابد.
شیشه های گرم شونده را می‌توان به عنوان سیستم اصلی گرمایش استفاده کرده و با گرمایش کف و سقف ترکیب کرد. چنین ترکیبی کمک می‌کند تا نرخ کلی اتلاف حرارت ساختمان کاهش یافته، در نتیجه هزینه‌های گرمایش کمتر می‌شود. همچنین، از آنجا که رادیاتورهای بزرگ زیر پنجره مورد نیاز نیستند، از منطقه فعال اتاق می‌توان به طور مؤثرتری بهره برد. در ابتدا، شیشه حرارتی از طریق کندو پرانی شیشه‌های معمولی تولید می‌شد و کیفیت پایدار را نمی‌شد تضمین کرد. در سال ۱۹۸۹ میلادی پیشرفت فنی صورت گرفت و تولید انبوه شیشه کنترل‌کننده انرژی آغاز شد و روکش شیشه طی فرایند تولید انجام شد.

پنجره‌های استاندارد
ساخت پنجره
پنجره‌ها نقش مهمی در آسایش اتاق دارند. درنتیجه، سطح شیشه ساختمان به‌طور مداوم افزایش می‌یابد. فن‌آوری‌های پنجره همواره در حال پیشرفت است و امروزه استفاده از شیشه‌های کنترل‌کننده انرژی رایج است. علی‌رغم این پیشرفت، دمای پایین سطح شیشه‌ای هنوز هم در ساختمان‌های شیشه‌ای مشکل‌ساز است. شیشه گرم شونده حل مشکلات مربوط به دمای پایین سطح و افزایش قابل‌توجه سطح آرامش در اتاق را میسر می‌کند. شیشه گرم شونده را می‌توان در همه نوع سیستم شیشه‌ای ساخته‌شده از چوب، پلاستیک یا آلومینیوم بکار برد. شیشه گرم شونده و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی را می‌توان در هر دو ساختار ثابت و بازشو استفاده کرد. جام‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی ممکن است دارای یک یا دو محفظه باشد. استحکام و توانایی آن‌ها در کاهش چشمگیر انتقال حرارت، مزایای استفاده از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی است.
انتقال نور و اتلاف گرمایی پنجره‌ها
اگر دما در ساختمان بالاتر از دمای بیرون باشد، حرارت از طریق عناصر ساختمان نشت می‌کند. پنجره‌ها معمولاً آسیب‌پذیرترین عناصر ساختمان از نظر اتلاف گرمااست. اتلاف گرما از ساختارهای پنجره حدود ۲۰–۲۵٪ کل اتلاف گرما را تشکیل می‌دهد. عایق‌بندی حرارتی ساختارهای نیمه شفاف را می‌توان با افزایش تعداد شیشه‌ها و محفظه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی بهبود بخشید، اما این کار به افزایش هزینه ساخت و کاهش انتقال نور منجر می‌شود. گزینه عاقلانه استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی است که عملاً ازنظر انتقال نور مشابه شیشه معمولی است، اما انتقال گرما به داخل اتاق را نیز منعکس می‌کند. شاخص مهم توانایی شیشه در انعکاس تابش گرما است، قابلیت تشعشع (E) یا «ضریب انتشار» آن است. ضریب انتشار شیشه‌های معمولی ۰٫۸۳ است؛ این ضریب برای شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند بالغ بر ۰٫۰۳ باشد، به‌گونه‌ای که بیش از ۹۰٪ از حرارت انباشته به داخل اتاق منعکس خواهد شد. هر چه ضریب انتشار کمتر باشد ماده برای انعکاس گرما کارآمدتر است و گرمای بیشتری را ذخیره می‌سازد. برای مقایسه، ضریب انتشار یک قاب شیشه‌ای چندتایی با دو محفظه که از شیشه معمولی ساخته‌شده با ضریب انتشار یک قاب شیشه چندتایی با یک محفظه که با استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی تولیدشده است، یکسان است. علاوه بر کارکردهای پربازده انرژی در فصول سرد سال، شیشه کنترل‌کننده انرژی می‌تواند حرارت مازاد فضای بیرون را در فصول تابستان منعکس کند؛ بدین ترتیب ضریب انتقال نور تا حد ناچیزی تحت تأثیر قرار می‌گیرد. عامل دیگر کاهش انتقال گرما از قاب‌های شیشه‌ای چندتایی استفاده از گازهای دارای رسانایی کم – آرگون یا کریپتون – برای پر کردن محفظه‌ها است. هم‌اکنون از قاب‌های شیشه‌های چندتایی دارای آرگون بیشتر استفاده می‌کنند که به کاهش اتلاف گرما تا ۱۰–۲۰٪ کمک می‌کند، هر چند هزینه قاب‌های شیشه‌ای چندتایی اندکی افزایش یافته است.
تأثیر دمای سطح پنجره بر آسایش
وقتی افراد نزدیک یک پنجره با سطح سرد هستند، به دو دلیل احساس ناراحتی می‌کنند. نخست، پنجره خروج گرمای تولید شده از پوشش پوستی فرد را موجب می‌شود. دوم، یک پنجره سرد موجب گردش هوا مانند کوران هوا می‌شود. برای کاهش این عوامل، رادیاتورها همیشه زیر طاقچه‌های پنجره‌ها قرار می‌گیرد. تا زمانی که مردم می‌توانند احساس سرما و گرما کنند، درجه حرارت واقعی محیط تنها عاملی نیست که سطح کلی آسایش را تعریف می‌کند. در واقع، تأثیر انتقال گرمای سطوح اطراف بیشتر از دمای هوا است. اگر سطح پنجره سرد باشد، پس برای حفظ فضای آسایش لازم است دمای گرمایش بالا رود، اما این کار مصرف انرژی را نیز افزایش خواهد داد. مشکل پنجره سرد را می‌توان به‌طور مؤثری با کمک شیشه های گرم شونده حل کرد. این پنجره‌ها امکان حفظ سطح آسایش و دمای مطلوب اتاق را فراهم می‌کند. اگر دمای سطوح اطراف دارای اهمیت یکسان باشد، دمای هوا را می‌توان دست‌کم ۱ درجه کاهش داد. به علاوه، نیازی به نصب رادیاتور ندارید و این فضای اضافی آزاد می‌شود. علاوه بر این، قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده هنگام خاموشی مانند شیشه‌های معمولی کنترل‌کننده انرژی عمل می‌کند.
شیشه های گرم شونده   و قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه حرارتی
ساختار شیشه های گرم شونده
ایده شیشه های گرم شونده بر اساس استفاده از شیشه کنترل‌کننده انرژی با بازدهی انرژی است که در آن روکش شیشه نقش عنصر حرارتی را ایفا می‌کند. می‌توان آن را در تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی و به‌عنوان بخشی از شیشه سه لایه که به عنوان شیشه محافظ نیز عمل می‌کند، استفاده کرد. فرایند فنی تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی ساخته‌شده از شیشه گرم شونده عملاً با فرایند تولید قاب‌های شیشه‌ای چندتایی معمولی یکسان است. تفاوت اصلی وجود منبع تغذیه و در صورت لزوم، حسگر دما است. حسگر دما امکان پیگیری دمای شیشه حرارتی را فراهم کرده و احتمال گرمایش بیش‌ازحد محصول را از بین می‌برد. برای جلوگیری از شوک، پوشش رسانا همیشه در داخل قاب شیشه‌ای چندتایی یا شیشه روکش شده قرار می‌گیرد. تنها شیشه ایمن با مقاومت بسیار بالاتر از مقاومت شیشه معمولی، در ساخت شیشه گرم شونده بکار می‌رود. وقتی شیشه سخت‌شده گسیخته می‌شود، تکه‌های آن بی‌خطر است. همچنین، روکش حامل جریان انسجام آن را از بین می‌برد و فیوز خودکار که منبع تغذیه شیشه را خاموش می‌کند، فعال می‌شود. الکترودها در داخل لایه قرار می‌گیرند و هیچ‌کس نمی‌تواند بدون تخریب این محصول به آن‌ها دسترسی یابد.
کاربرد شیشه گرم شونده
شیشه حرارتی بیشتر برای گرم کردن پنجره‌ها استفاده می‌شود و به ویژه برای اتاق‌هایی مناسب است که افراد در خانه یا در محل کار زمان زیادی را نزدیک پنجره‌ها سپری می‌کنند. رایج‌ترین کاربرد شیشه حرارتی- پنجره‌های خانه‌های روستایی، ساختمان‌های اداری و همچنین سطوح بزرگ- در صفحات سرب اندود، سقف نیمه شفاف، پنجره‌های زیرشیروانی، سایبان‌ها و غیره است. شیشه حرارتی برای مه‌زدایی و پیشگیری از نشستن شبنم بر روی پنجره‌های استخر، سونا و این قبیل ساختمان‌ها بکار می‌رود. تا جایی شیشه حرارتی دارای یک پوشش حامل جریان باشد، می‌توان از آن به‌عنوان حسگر سیستم‌های هشداردهنده استفاده کرد. وقتی شیشه گسیخته می‌شود، سیستم حفاظت فعال‌شده و منجر به فعال شدن سیستم هشدار می‌شود. این نوع محصول به‌طور گسترده در اهداف دارای استاندارد سخت‌گیرانه از لحاظ ایمنی بکار می‌رود: نیروگاه‌های هسته‌ای، ایستگاه‌های کنترل ناوبری هوایی، موزه‌ها، انبارهای خاص و غیره. شیشه گرم شونده در تولید پنجره‌های انواع مختلف وسایل نقلیه نیز بکار می‌رود: لکوموتیوهای دیزلی یا برقی، کشتی و قایق، انواع مختلف هواپیما و اتومبیل. یکی از نمونه‌های مشهور کاربرد شیشه حرارتی شیشه ضدگلوله است، زیرا پوشش شیشه‌ای محافظ بسیار ضخیم و عاری از شبنم است. استفاده از شیشه حرارتی به‌ویژه به‌عنوان بخشی از شیشه چندلایه ضدگلوله شیشه هوشمند با شفافیت متغیر ضروری است، زیرا گرمایش به طور قابل‌توجهی زمان واکنش ساختار کریستال‌های مایع را کاهش می‌دهد. انرژی مصرفی این محصولات به نوع استفاده بستگی دارد. به‌طورکلی قدرتی حدود۵۰–۱۰۰ وات در هر مترمربع پنجره برای حفظ دمای آسایش در اتاق و برای حفظ دمای سطح شیشه‌ای به میزان ۲۰+ تا ۳۰+ درجه کافی است. هنگام استفاده از شیشه گرم شونده به‌عنوان تنها منبع حرارت، حفظ دمای سطح شیشه در ۳۰+ تا ۴۵- درجه و توان ۱۰۰ تا ۳۰۰ وات برای ۱ مترمربع پنجره ضروری است. توان موردنیاز برای پنجره‌های خودرو به ۱٫۵ کیلووات در هر مترمربع یا بیشتر می‌رسد، به همین دلیل چنین استانداردهای سخت‌گیرانه‌ای از لحاظ کندوپرانی اجزای حامل جریان وجود دارد. توان حرارتی در حدود ۵۰۰–۷۰۰ وات در هر مترمربع شیشه برای تخلیه برف و کندن پوشش یخ از ساختار محافظ مات بیرونی در دماهای پایین و محیط‌های بادخیز لازم است.
فن آوری تولید
شیشه های گرم شونده باروی هم قرار دادن دو یا چند ورق شیشه سیلیکاتی تولید می‌شود. پرکاربردترین فن‌آوری‌ها فن‌آوری‌های تولید پانل بر اساس مواد بکار رفته است که عبارتند از:
EVA- لایه اتیلن وینیل استات با چسبندگی خوب به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین فیلم و تجهیزات. برای تولید آن تنها یک کوره ابتدایی با کیسه‌های خلأ مورد نیاز است. معایب: میزان بالای کدری، به‌ویژه پس از قرار دادن روکش چندلایه، باگذشت زمان زردی ظاهر می‌شود. EVA به‌خصوص در دماهای پایین مقاومت برشی کمی دارد؛ که منجر به جدایی لایه‌ها (لایه‌بندی) می‌شود.
PVB- لایه پلی وینیل بوتیرال با نرخ بالای چسبندگی به شیشه. مزایای مهم: هزینه پایین تولید انبوه شیشه چندلایه، میزان ناچیز کدری، کیفیت بالای محصول. معایب: هزینه اولیه بالای تجهیزات. داشتن اتوکلاو، پرس برای فشردگی داغ اولیه، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است. علاوه بر این، سه لایه ساخته‌شده با کمک فن‌آوری PVB را نمی‌توان در محیط مرطوب استفاده کرد.
TPU- لایه پلی اورتان گرمانرم با میزان چسبندگی بسیار بالا به شیشه. مزایای مهم: میزان ناچیز کدری، غیر حساس به رطوبت، اثرات مکانیکی و سرمای شدید؛ کیفیت بسیار بالای محصول. معایب: هزینه بالای محصول و تجهیزات، داشتن اتوکلاو، اتاق «تمیز» و کارکنان واجد شرایط ضروری است.
• پلیمرهای پخت شونده با نور (رزین‌ها)- به‌اصطلاح «فن‌آوری درزگیری». مزایای مهم: هزینه کم رزین و تجهیزات. فقط یک کوره فرابنفش و حداقل تجهیزات اضافی برای تولید شیشه‌های چندلایه موردنیاز است. معایب: داشتن کارکنان واجد شرایط برای کار ضروری است. شیشه چندلایه تولیدشده با کمک این فن‌آوری به اثر رطوبت و درجه حرارت حساس نبوده، دارای مقاومت برشی بالا است.

دیوار باربر و غیر باربر

ديوار به دو نوع باربر و غير باربر در بنا مورد استفاده قرار مي‌گيرد، به ديوارهاي باربر اصطلاحاً جِرز يا پاية ستون و به ديوارهاي غير باربر اِسپَر مي‌گويند. براي اجراي ديوارها از روشها و مصالح مختلفي استفاده مي‌كنند كه در ذيل به آنها اشاره مي‌كنيم.
ديوار چينه (لاد):
ملات ديوار چينه از آب و خاك است كه پس از ورز دادن و عمل آوردن گِل از آن استفاده مي‌كنند اين ديوار بصورت حصار استفاده شده و نيازي به پي ندارد، براي ساخت ديوار چينه‌اي، زميني را كه قرار است ديوار در آن ساخته شود صاف و هموار كرده و ديوار را اجرا مي‌كنند، ديوار بصورت رجهايي (رديفهايي) روي هم قرار مي‌گيرد، به هر رج از ديوار چينه يا لاد گفته مي‌شود.
ديوار چينة ريختني:
براي اجراي اين دیوار  در دو طرف ديوار خشت را بصورت قالب اجرا مي‌كنند، به عبارتي ضخامت ديواري را كه در نظر دارند اجرا كنند بدست آورده و در دو طرف ديوار، قالبهاي خشتي قرار مي‌دهند، سپس چينه را به وسيلة بيل به داخل اين قالبها ريخته و ديوار را اجرا مي‌كنند. به هر پيمانه يك پين مي‌گويند (در فرهنگ معين، پين، اندازه‌اي به پهناي يك آجر معني شده).
براي اينكه اين ديوار را در مقابل فشارهاي وارده كه در اثر وزن خود وارد مي‌شود، مقاوم كنند، بعد از هر رج چينة اجرا شده 2 يا 3 رديف خشت را بصورت طولي در بين ديوار اجرا مي‌كنند، تا از ايجاد ترك در دیوار  جلوگيري شود. به جاي خشت كه بصورت افقي و طولي اجرا مي‌شود مي‌توان از ني نيز در چند رديف استفاده كرد.
روي ديوارهاي چينه كه بصورت ديوار محصور كننده اجرا شده‌اند را با بوتة زرشك وحشي مي‌پوشانند تا بتواند در مقابل عوامل جوي و انساني از خود مقاومت نشان دهند. زماني كه رطوبت به خشت مي‌رسد 200 برابر خاصيت كششي خود را از دست مي‌دهد، اگر رطوبت حالت شويندگي داشته باشد، ذرات گل داخل خشت از بين مي‌روند، بنابراين براي اينكه آب وارد مغز بنا نشود به ديوار حالت شيرواني مي‌دهند.
همچنين براي اينكه ديوارها را در مقابل موريانه‌ها مقاوم كنند از پودر گياه خارشتر استفاده مي‌كنند و نيز براي مقابله با رويش گياه از نمك در تركيبات ملات استفاده مي‌كنند. در بعضي موارد براي اينكه ديوار را در مقابل بارهاي وارده مقاوم كنند از چوب هم استفاده مي‌شود. ضخامت ديوارهاي محصور كننده در قسمت تحتاني معمولاً بيشتر از قسمتهاي فوقاني است.
براي دفع آبهاي سطحي و رطوبت از پاي ديوار در پاي ديوار ماهيچهاي به وسيلة خاك اجرا مي‌كنند، رطوبت در خشت مي‌تواند تا 60 سانتيمتر بالا بيايد و اين رطوبت زماني اثر مخل دارد كه رطوبت داخل بناي خشتي شده و بخار شود «حالت رفت و برگشت».
ديوار خشتي
براي اجراي دیوار  خشتي حتماً نياز به پي مي‌باشد. ملات تشكيل دهندة ديوار خشتي گِل مي‌باشد كه به مرور زمان با خشت يكسان مي‌شود. از نظر ظاهري دیوار خشتي همانند ديوار چينه‌اي مي‌باشد. براي مقاوم كردن ديوار خشتي در برابر نيروهاي وارده و يكنواخت كردن اين نيروها از چوب استفاده مي‌شود. ديوارها در اثر وارد آمدن نيروهاي افقي از يك سوم ارتفاع خود دچار ترك با زاوية 45 درجه مي‌شوند، براي اينكه ديوار خشتي بتواند در برابر نيروهاي افقي كه از يك سوم ارتفاع آن احتمال شكستن دیوار را دارد مقاومت كند از تيرهاي عمودي در آن استفاده مي‌كنند و اين تيرهاي عمودي را به تيرهاي افقي متصل مي‌كنند، در نتيجه اين تيرها بصورت قاب عمل كرده و بارهاي وارده از طريق وزن را بوسيلة تيرهاي افقي به تيرهاي عمودي و سپس به قسمتهاي زيرين آن منتقل مي‌كند.
براي بالا بردن سرعت ساخت ديوارهاي ضخيم از روش همچين كردن در ساخت ديوار استفاده مي‌شود، در اين روش از تركيب خشت و آجر براي ساخت دیوار  استفاده مي‌شود.

ملات ها

ملات ها از جمله چسبهای ساختمانی می باشند كه موجب چسپانیدن قطعات مصالح به یكدیگر می گردند و یا به عبارت دیگر دو قطعه از مصالح ساختمانی را به خود می چسبانند.

البته باید توجه كرد كه بجز ملاتها چسبهای دیگری نیز در ساختمان بكار می رود مانند چسب سنگ و یا چسبهای رزینی كه به آنها ملات گفته نمی شود.

ملات ها از دو قسمت اصلی تشكیل می شوند . چسب كه دارای حجم كمی بوده و به جسم پركننده كه تقریبا” در حدود 80% حجم ملات را تشكیل می دهد بعنوان مثال در ملات ماسه سیمان ،سیمان بعنوان چسب و ماسه بعنوان جسم پركننده نام برده می شود .

ملاتها عمدتا” به دو قسمت ملاتهای زودگیر كه ماده چسبنده در این ملاتها گچ می باشد و ملات های دیگر دیر گیر هستند كه شامل سایر ملاتها هستند.

ملاتهای زودگیر :

– این ملاتها بسیار زودگیر بوده بطوریكه پس از 3 الی 4 دقیقه بعد از آنكه باآب مخلوط شدند شروع به سخت شدن نموده و بعد از10 الی 15 دقیقه عمل سخت شدن به پایان می رسد. محل مصرف این ملاتها بیشتر در تیغه های 5 سانتی متری می باشد و یا برای نصب موقت قطعات به یكدیگر و یا به دیوار است .

از انواع ملاتهای زودگیر می توان ملات گچ – ملات خاك و گچ و ملاتها با سیمانهای زودگیر نام برد.

ملاتهای دیرگیر:
این ملاتها اغلب در مجاورت هوا و گاهی نیز در زیر آب سخت می شوند. زمان سخت شدن این ملاتها اغلب از 2 ساعت شروع شده و تا 48 ساعت تقریبا” به0 8% سختی خود می رسند.

ملاتها دارای انواع گوناگونی به شرح زیر می‌باشند:

ملات گل و كاهگل

ماده چسباننده ملات گل و كاهگل، خاك رس است. پولكهای خاك رس پس از مكیدن آب به صورت خمیری در آمده و دانه‌های ماسه خاك را به یكدیگر می‌چسبانند. این ملاتها از قدیمی‌ترین ملاتها هستند و در نخستین ساختمانهایی كه بشر بنا كرده، به كار رفته است. هم اكنون نیز در ساختمانهای خشتی و گلی و حتی آجری و سنگی بسیاری از روستاها این ملات به كار می‌رود. برای ساختن ملات گل، آخوره می‌بندند و در آن آب می‌اندازند و صبر می‌كنند تا پولكهای خاك رس آب بمكند، پس از آن ملات را خوب ورز می‌دهند و به مصرف می‌رسانند.

چون ملات گل پس از خشك شدن جمع شده و ترك می‌خورد، به آن كاه می‌زنند كه آن را مسلح كرده و از ترك خوردن آن جلوگیری كنند. برای ساختن این ملات نیز آخوره‌ای از خاك و كاه می‌سازند و در آن آب می‌اندازند تا خاك گل شده و كاه خیس خورده و نرم شود. پس از آن ملات را خوب ورز می‌دهند و به مصرف می‌رسانند. ملات كاهگل برای اندود ساختمانهای گلی، زیرسازی اندود گچی و آب‌بندی بام ساختمانها مصرف می‌شود. ملات كاهگل به علت سبكی وزن، عایق، حرارتی خوبی است و از این رو در گذشته سقف زیرین شیروانیهای دو پوشه را با این ملات از داخل اندود می‌كردند تا جلو ورود گرما از سقف را بگیرند. چنانچه در آب ملات كاهگل كمی نمك طعام اضافه كنند، به علت خاصیت جذب و نگهداری رطوبت كه در نمك وجود دارد، ملات بیشتر خمیری می‌ماند و بهتر جلو عبور آب را می‌گیرد، به علاوه از آنجا كه نمك درجه انجماد آب را پایین می‌آورد، در فصول سرد این ملات دیرتر یخ می‌زند، در ساختن كاهگل برای نما باید از كاه نرم و ریز استفاده كرد. برای ساختن هر مترمكعب كاهگل، حدود 45 تا 50 كیلوگرم كاه لازم است. گل نیمچه كاه دارای كاه كمتری است و برای فرش كردن آجر روی بام در مناطق كم باران به مصرف می‌رسد. گاهی اوقات به ملاتهای گلی به منظور آب‌بندی و دوام بیشتر، امولسیون قیر اضافه می‌كنند. افزودن ماسه به ملات گل، سبب كاهش جمع‌شدگی و در نتیجه كاهش ترك‌خوردگی آن می‌شود. افزودن كمی آهك یا سیمان نیز سبب اصلاح بعضی خاكها می‌شود.

ملات گل آهك

دو اشكال عمده در ملات گل وجود دارد، یكی انقباض ناشی از خشك شدن و ترك خوردن و دیگری وارفتن ملات در آب و آب‌شستگی، افزودن آهك به خاك، این دو اشكال را برطرف كرده و آن را تخفیف می‌دهد. ملات گل‌آهك ملاتی است آبی و برای گرفتن نیازی به دی اكسید كربن ندارد. سیلیس و آلومین خاك رس در صورت وجود آب با آهك تركیب شده و سیلیكات و آلومینات كلسیم به وجود می‌آید كه در برابر آب‌شستگی و وا رفتن مقاوم هستند. از این رو برای اینكه ملات گل‌آهك خوب به عمل آید، باید مرطوب بماند. ملات گل‌آهك نیز مانند ملات گل از قدیم در نواحی روستایی و به ویژه در نقاط مرطوب به كار رفته است. این ملات در بعضی جاها، ملات حرامزاده یا گل حرامزاده نامیده می‌شده است. این ملات چون آبی است برای فرش كردن، آجركاری و سنگ‌كاری مناسب می‌باشد.

ملات ساروج

پیش از اختراع سیمان، ملات ساروج را برای اندود و آب‌بندی كردن آب‌انبارها و حوضها مصرف می‌كردند، ولی امروزه مصرف آن بسیار كم شده و ملات سیمان جای آن را گرفته است. ملاتهای ساروج مصرفی در ایران به دو گونه تقسیم می‌شوند: ساروج گرم و ساروج سرد.

ملات ساروج گرم

ساروجهای گرم در واقع نوعی ملات آهك آبی هستند كه از پختن و آسیاب كردن سنگهای آهكی رس‌دار به دست می‌آیند و این نوع ملاتها در جنوب ایران در كناره شمالی خلیج فارس به كار می‌رفته و پس از گذشت سالها در ساختمانهای دریایی پابرجا مانده‌اند. مشهورترین ساروج از این نوع متعلق به بندر خمیر می‌باشد.

ملات ساروج سرد

ماده چسباننده این ملات از اختلاط آهك، خاكستر و آب حاصل می‌شود، برای قوام و چسبندگی به آن خاك رس می‌افزایند و ماسه بادی نیز در آن نقش پركنندگی و استخوان‌بندی دارد، برای جلوگیری از ترك‌خوردگی به ساروج، لوئی (پنبه جگن) یا موی بز می‌زدند. خاكستر دارای مقدار زیادی سیلیس غیر بلوری است كه به هنگام اختلاط با دوغاب آهك با آن تركیب شده و سیلیكات كلسیم به وجود می‌آید، ولی این عمل به كندی پیش می‌رود و از این جهت ملات ساروج، كندگیر است.

ملات ساروج از اختلاط 10 پیمانه گرد آهك شفكته، 7 پیمانه خاكستر الك شده، یك پیمانه خاك رس، یك پیمانه ماسه بادی، 30 تا 50 كیلوگرم لوئی (برای هر مترمكعب ملات)، آب به قدر كافی و ورز دادن آنها به دست می‌آید.

ملات گچ

ملات گچ خالص از پاشیدن گرد گچ در آب و به هم زدن آن به دست می‌آید. چنین ملاتی زودگیر است و تنها برای كارهایی كه با سرعت انجام می‌گیرد، مناسب می‌باشد. برای اینكه بتوان با ملات گچ كار كرد، باید زمان گیرش آن به تأخیر افتد. افزودن خاك رس، خمیر آهك و افزودنیهایی دیگر مانند سریشم نجاری آن را كندگیر می‌كنند.

ملات گچ خالص برای قشر میانی سفیدكاری و اتصال قطعات گچی مناسب، است همچنین در بعضی موارد برای اندودهای زودگیر مانند اندود آستر سقفهای كاذب به كار می‌رود.

در قشر رویه سفیدكاری، ملات گچ خالص به كار می‌رود و برای اینكه فرصت كافی برای كار كردن با آن وجود داشته باشد، هنگام گرفتن آن را ورز می‌دهند تا بلورهای سوزنی شكل گچ مهلتی برای در هم رفتن پیدا نكنند و ملات یكپارچه گچ درست نشود. چنین ملاتی را ملات گچ كشته می‌نامند.

گچ كشته در تماس با اجسام، سفیدی پس می‌دهد و بسیار نرم است. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منیزی سوخته در ملاتهای گچ، سبب ایجاد آلوئك در اندودهای گچی می‌شود.

ملات گچی مرمری در اندودكاری نقاط مرطوب و مكانهایی كه نیاز به شستشو دارند، به مصرف می‌رسد.
htc1

mortar

ملات گچ و خاك

افزودن خاك رسی به گچ به مقادیر زیاد آن را كندگیر و ارزان می‌كند، معمولاً نسبت خاك رس به گچ از 1 به 2 تا 1 به 1 تغییر می‌كند كه ملات اخیرالذكر به ملات گچ نیم و نیم معروف بوده و متداول‌تر است.

مصرف ملات گچ در طاق‌زنی و تیغه‌سازی و قشر آستر اندودكاریهای داخل ساختمان است. برای ساختن آن مخلوط گچ و خاك را به آهستگی در آب پاشیده به هم می‌زنند.

ملات گچ و ماسه

از اختلاط گچ با ماسه ریزدانه ملات گچ و ماسه ساخته می‌شود كه می‌توان از آن به جای ملات گچ و خاك برای زیرسازی اندودها در نقاطی كه ماسه بادی یا ساحلی یا رودخانه‌ای ریزدانه فراوان است، استفاده كرد. انواع ماسه ریزدانه و دانه‌بندی آنها در استاندارد 301 ایران آمده است، درشت‌ترین دانه در ماسه برای این نوع ملات، 2 میلیمتر ذكر گردیده است.

ملات گچ و پرلیت

از پرلیت منبسط و گچ، ملات سبكی ساخته می‌شود كه جاذب صوتی مناسب و عایق حرارتی خوبی است. اندود پرلیت و گچ از نفوذ آتش به اسكلت فولادی و بتن فولادی ساختمانها جلوگیری نموده و خطر گسترش آتش را كاهش می‌دهد.

ملات گچ و آهك

ملات گچ برای مناطق خشك مناسب است و آن را نمی‌توان در نقاطی كه رطوبت نسبی هوا از 60% تجاوز می‌كند، مصرف كرد. برای این نواحی ملات گچ و آهك مناسب‌تر است. افزودن 3 پیمانه خمیر آهك به یك پیمانه گچ یا دو قسمت وزنی گرد آهك شكفته به یك قسمت گچ، آن را كندگیر كرده و برای قشر رویی مناسب می‌سازد. برای مناطق مرطوب، ملات گچ و آهك مذكور مناسب‌تر است، زیرا پس از مدتی كه از مصرف آن گذشت، آهك با گرفتن گاز كربن از هوا به سنگ آهك تبدیل می‌شود كه جسمی سخت و در برابر آب و بخار پایدار است.  ملات ماسه سیمان

ماده چسباننده این ملات، سیمان پرتلند و ماده پركننده آن، ماسه است. این ملات از نوع آبی و دارای مقاومت خوبی به ویژه در سنین اولیه است. ملات ماسه سیمان جمع می‌شود و در سطوح بزرگ و بندكشیها تركهای ریز (مویی) و درشت برمی‌دارد. آب برف و باران بخصوص در موقع بوران به داخل اندود سیمانی و بندكشیها نفوذ كرده و حتی گاهی به داخل ساختمان سرایت می‌كنند. برای زودگیر كردن ملات سیمانی هیچگاه نباید به آن گچ افزوده شود، زیرا چنین ملات و اندودی پس از مدتی متلاشی می‌شود. وجود خاك رس در ماسه ملات سبب می‌شود كه دور دانه‌های ماسه، دوغابی از خاك رس درست شود و سیمان نتواند به خوبی به آن بچسبد. وجود برخی مواد آلی در ملات، باعث دیرگیر شدن آن می‌شود. مواد سولفاتی موجود در ماسه، آب یا آجر مصرفی، باعث از هم گسیختگی ملات و كار آجری می‌شود. به این علت میزان مواد مضر نظیر خاك رس، مواد آلی و سولفاتها در ملات محدود شده است. در مواقعی كه خطر حمله سولفاتها مطرح است، باید از سیمان ضد سولفات نوع 2 یا 5 یا سیمان پوزولانی استفاده شود. گاهی اوقات برای مقابله با حمله ضعیف سولفاتها و سرما، توصیه می‌شود عیار سیمان در ملات بیشتر اختیار شود، ولی باید در نظر داشت كه هنگام نشست نامتعادل، كارهای پرسیمان تركهای بزرگتری برمی‌دارند، در حالی كه در ملاتهای ضعیف تركها در تمام كار پخش شده و به صورت مویی ظاهر می‌شوند. برای شمشه‌گیری ملاتهای سیمان، هرگز نباید از گچ استفاده كرد، زیرا این دو ملات، به ویژه در صورت وجود رطوبت با یكدیگر تركیب شده و متلاشی می‌شوند.

ملاتهای ماسه سیمان آهك (باتارد) (حرام زاده)

ملاتهای ماسه سیمان با نسبتهای مختلفی از سیمان و آهك و ماسه ساخته می‌شوند كه متداول‌ترین آنها 6 : 1: 1 (یك حجم سیمان و یك حجم آهك و 6 حجم ماسه) و آب به مقدار كافی می‌باشد. حجم ماده پركننده ملات، باید حدود تا 3 برابر ماده چسباننده باشد و نمی‌تواند از این حدود تجاوز كند، در صورت كمتر شدن، جمع‌شدگی و به دنبال آن ترك‌خوردگی اتفاق می‌افتد و در صورت بیشتر شدن، كارآیی ملات كم می‌شود. از سوی دیگر مقاومت ملاتهای سیمانی بیش از مقادیری است كه در كار بنایی لازم است. لذا برای اینكه با مصرف سیمان كمتر، كارآیی ملات كاهش نیابد، می‌توان مقداری آهك جانشین سیمان نمود.

آهك علاوه بر تأمین كارآیی ملات سبب می‌شود كه:

الف: نفوذپذیری آب در ملات و اندود كم شود.

ب: خمیری بودن ملات بیشتر شده و از ترك‌خوردگی آن جلوگیری شود.

پ: با خاك موجود در ماسه ملات تركیب شده و از اثر بد آن در ملات جلوگیری كند.

ت: در مصرف سیمان صرفه‌جویی شود.

ث: قابلیت نگهداری آب ملات افزایش یافته و ملات كارپذیرتر شود.

ج: ظرفیت حمل ماسه در ملات افزایش یابد.

ملاتها ماسه، سیمان، آهك در ایران به باتارد مشهور هستند كه لفظی فرانسوی است. علاوه بر ملات باتارد  (نسبتهای حجمی سیمان به آهك به ماسه) از ملاتهای  و نیز می‌توان در كارهای كم اهمیت‌تر استفاده كرد، ولی در هر حال نسبت جمع مواد چسباننده به ماده پركننده نباید از كمتر باشد. هرچه مقدار آهك در ملات باتارد زیادتر شود، قابلیت آب‌نگهداری و كارآیی ملات افزایش می‌یابد، ولی در مقابل، مقاومت فشاری آن كاهش پیدا می‌كند. بسته به اینكه كدام یك از این دو ویژگی ملات برای طراح حائز اهمیت بیشتری باشد، ملات مورد نظر انتخاب می‌شود. به این ترتیب ملاحظه می‌گردد كه نباید تصور كنیم هرچه ملات قوی‌تر باشد، بهتر است.

ملات سیمان بنایی

سیمان بنایی محصولی است كه در كشورهای صنعتی به مقدار زیاد تولید شده و در كارهای بنایی كه مقاومت زیاد مورد نظر نیست، مصرف می‌شود. سیمان بنایی از اختلاط سیمان پرتلند معمولی با جسم پركننده بی‌اثری (از نظر شیمیایی) مانند گرد سنگ آهك و مواد افزودنی حبابساز، مرطوب كننده و دافع آب به دست می‌آید. حداقل درصد سیمان پرتلند در كشورهای مختلف متفاوت است، در كشور سوئد این نسبت (40%) و در ایالات متحده و كانادا (50%) و در بریتانیا (75%) می‌باشد. منظور اصلی از مصرف سیمان بنایی، دستیابی به خاصیت خمیری بهتر، كارآیی و آب‌نگهداری بیشتر و كاهش جمع‌شدگی ملات است. اختلاط این نوع ملات در كارهای بزرگ، بهتر و ساده‌تر انجام می‌شود. بعضی سیمانهای بنایی آمیخته‌ای از سیمان پرتلند، آهك مرده و مواد مضاف هستند. در ملات سیمانی نیز می‌توان به جای آهك، سیمان بنایی افزود.

ملاتهای سیمان ـ پوزولانی و آهك ـ پوزولانی

این قبیل ملاتها دارای سابقه دیرینه هستند، به طور كلی مواد پوزولانی به موادی گفته می‌شود كه به تنهایی خاصیت چسبندگی ندارند، ولی با آهك و با وجود آب در درجه حرارتهای عادی تركیب شده و نوعی سیمان تولید می‌كنند. نام پوزولان از خاكستر آتشفشانی بسیار فعالی كه از ناحیه‌ای واقع در ایتالیا به نام پوزولی استخراج می‌گردید، گرفته شده است. به جای سیمان پرتلند می‌توان از سیمانهایی كه از آسیاب كردن مواد پوزولانی و اختلاط با سیمان پرتلند یا آهك شكفته ساخته می‌شوند، استفاده كرد. این ملاتها در برابر حمله مواد شیمیایی بخصوص سولفاتها پایدار هستند. مواد پوزولانی یا طبیعی هستند مانند پوكه سنگها و كف سنگهای آتشفشانی و خاك دیاتومه، یا مصنوعی مانند سرباره كوره آهنگدازی و گرد آجر، نمونه‌ای از این ملاتها از مخلوط كردن گرد آجر و آهك در كشورهای شرقی، ساخته و مصرف می‌شده است كه در ایران به نام سرخی و در هندوستان به اسم سوركی و در مصر به نام حمرا نامگذاری شده است. بعضی مواد پوزولانی در درجه حرارتهای عادی فعال نیستند، ولی در اثر گرم كردن تا دمایی معین، فعال و برای تركیب با آهك و سیمان آماده می‌شوند.

ملاتهای سیمان ـ پوزولانی و آهك ـ پوزولانی، دیرگیر بوده و دارای مقاومت چندان زیادی نیستند ولی برای مصرف در نقاطی كه احتمال حمله سولفاتها موجود باشد، مناسبند. ملات ماسه آهك

ماده پركننده این ملات، ماسه و ماده چسباننده آن، آهك است. ملات ماسه آهك ملاتی است هوایی و برای گرفتن و سفت و سخت شدن به دی اكسید كربن موجود در هوا نیاز دارد. این ملات برای مصرف لای جرز مناسب نیست، زیرا دی اكسید كربن لازم نمی‌تواند به داخل آن نفوذ كند و فقط سطح رویی آن كربناتی می‌شود، از این رو ملات برای اندود سطوح مناسب است. این ملات برای گرفتن و سخت شدن باید مرطوب بماند، زیرا در غیاب آب عمل كربناتی شدن انجام نمی‌شود، از این رو ملاتهای آهكی را باید در مكانهای مرطوب به كار برد و تا پایان مدت عمل آمدن نمناك نگاه داشت. چنانچه ملات ماسه آهك قدری خاك داشته باشد (اصطلاحاً ماسه كفی)، بهتر است، زیرا از تركیب خاك ماسه با آهك، همان طور كه در ملات گل آهك گفته شد، تركیبهایی ایجاد می‌شود كه گاز كربن هوا در آنها دخالتی نداشته و به گرفتن ملات به صورت آبی كمك می‌كند. وجود آهك نشكفته، آهك دو آتشه (سوخته) و منیزی سوخته در ملات، سبب شكفتن بعدی آنها و ایجاد آلوئك در ملاتهای آهكی و باتارد می‌شود. مشخصات و دانه‌بندی ماسه برای ملات سیمانی در استاندارد 299 ایران درج شده است.

ملاتهای قیری
ملات قیر از 5000 سال قبل، در ساختمانهایی نظیر برج بابل به كار رفته است. امروزه ملات ماسه آسفالت را برای قشر رویه پیاده‌روسازیها، پوشش محافظ قشر نم‌بندی بامها، پر كردن درز قطعات بتنی كف پاركینگها و پیاده‌روها و مانند اینها مصرف می‌كنند

 

بتن انتقال دهنده نور Litracon

بتن انتقال دهنده نور

با نام تجاری ™ Litracon محصول نسبتا جدیدی است که در سال 2004 توسط یک معمار 27 ساله مجارستانی به نام آرن لوسونزی ابداع گردید. این محصول با ترکیب 96% بتن معمولی و 4% فیبرهای نوری محصولی منحصر به فرد را برای هزاره جدید به ارمغان آورده است.

لیتراکن - Litracon

هم اکنون بتن لیتراکن با دانسیته 2400-2100 کیلو گرم بر متر مکعب ، مقاومت فشاری 50 نیوتن بر میلیمتر مربع و مقاومت کششی 7 نیوتن بر میلیمتر مربع در سه رنگ خاکستری، سیاه و یا سفید و با ابعاد استاندارد 300*600 میلیمتر و با ضخامت 500-25 میلیمتر تولید میگردد. ازنظر تئوری فیبرهای به کار رفته در لیتراکن قادر به انتقال نور در بتنی به ضخامت 20 متر می باشد. همچنین استفاده از فیبر نوری در اجزای باربر سازه ای بدون تاثیر منفی در مقاومت بالای فشاری و کششی آن می تواند اثری خوب با ایجاد فضاهایی روشن و جذاب داشته باشد.

ليتراكن –بتن عبور دهنده

مخترع اين بتن يك معمار مجارستاني به نام ارن لوسونزي است.

ارن در سن 27سالگي هنگامي كه در كالج سلطنتي هنرهاي زيباي استكهلم مشغول به تحصيل بود، ليترا كن را كشف كرد و در سال 2004 شركت خود را با نام ليترا كن تاسيس نمود. وي در سال 2006 ميلادي با شركتهاي بزرگ مصالح نوين ساختماني جهت توليد انبوه به توافق رسيد.

ليتراكن محصول منحصر به فردي است كه امروزه به عنوان يك متريال ساختماني جديد و پيشرفته با قابليت هاي بالا مطرح شده است. اين محصول از تركيب %96 بتن معمولي %4 فيبر توليد شده است. در ابتدا چنين به نظر مي آيد كه اين محصول يك ساختار دو جزئي دارد. اما چنين نيست! چون فيبر ها به قدري كوچك هستند كه يك تركيب دانه بندي همگن را بوجود اورده اند.

هزاران فيبر نوري شيشه اي بين دو وجه اصلي بلوك بتني قرار مي گيرند و باعث عبور نور مي شوند. قابل ذكر است اين الياف نوري كه قابليت انعطاف پذيري زيادي را دارا هستند را هيچ گونه تاثير منفي بر روي مقاومت كششي يا فشاري بتن مي گذارند.

همان طور كه در تصاوير مشاهده مي كنيد يكي از جالبترين حالتهاي در معرض نور قرار گرفتن ليتراكن ، نمايش سايه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است.

لیتراکن - Litracon

نكته اي كه در اين جا بر زيبايي كاربرد ليتراكن مي افزايد همرنگ بودن رنگ نور و سايه ي ايجاد شده است. پس اگر به ليتراكن نور آبي بتابد سايه ايجاد شده آبي خواهد بود و سايه قرمز هم حكايت از تابش نور قرمز دارد.

از نظر تئوري فيبرهاي به كار رفته در ليترا كن قادر به انتقال نور در بتني به ضخامتي حدود 20 متر است كه در نوع خودش بسيار بي نظير است .

موارد كاربردي ليتراكن:

1- ديواره ها: رايج ترين حالت ممكن براي استفاه از بتن انتقال دهنده نور در ساخت ديواره هاي داخلي و خارجي است. ليتراكن را با توجه به ميزان استحكام ديوار و پارامترهاي ديگر مي توان ضخيم تريا باريك تر توليد كرد. همچنين چون با عبور نور ضخامت ديوار محسوس است مي تواند عاملي براي نشان دادن سنگيني و استحكام ديوار در مكان هاي خاص باشد و در عين حال به تشديد كنتراست بين نور و ماده مي افزايد.

راستاي شرقي – غربي ، بهترين حالت ممكن كاربري ديوارهاي ليتراكني را فراهم مي سازد تا اشعه آفتاب در زمان طلوع و غروب خورشيد با راستاي كمتري به ديوار بتابد و شدت نور بيشتري قابل مشاهده باشد.

2- كف پوشها: وقتي بتن انتقال دهنده نور به عنوان يك پوشش كف به كار مي رود، يكي ديگر از شگفتي هاي نهان خود را آشكار مي سازد .

از طلوع آفتاب و در طول روز كه نور به آن مي تابد مانند يك بتن معمولي به نظر مي رسد و هنگام غروب نيز بلوك هاي كف در رنگ هاي منعكس شده از نور به زيبايي شروع به درخشيدن مي كنند.

لیتراکن - Litracon

3- دكوراسيون داخلي: نورپردازي در دكوراسيون داخلي و ايجاد حس در يك فضا يك بحث مهم غير قابل انكار است. بتن انتقال دهنده نور در اين زمينه به كمك يك دكوراتور داخلي مي آيد . اين ماده عجيب مي تواند به صورت بلوك يا پانل و در رنگهاي مختلف جلوه اي خاص به فضاي دروني ساختمان بخشد. هم اكنون ليترا كن به سه رنگ سياه ، سفيد و خاكستري در بازار موجود است.

ديوارهايي كه با ليتراكن ساخته شده اند از پشت نور پردازي مي شوند تصوير بسيار زيبايي از اجسام محوطه بوجود مي آورند. با استفاده از بتن انتقال دهنده نور مي توان زيبايي هاي خارج از فضا را در عين سكون به داخل ينا آورد.

لیتراکن كاريرد

ليتراكن علاوه براينكه به عنوان يك متريال مجزا شناخته شده است ، مي تواند در خدمت صنايع ديگر نيز قرار گيرد . به عنوان مثال در طراحي لامپ ليتراكيوب ( Litracub Lamp) چندين بلوك ليتراكني روي هم قرار مي گيرند و مكعبي را تشكيل مي دهند تا منبع نور در داخل آن قرار گيرد و نور پس از عبور از بتن به بيرون ساطع گردد .

مسلح كردن ليتراكن : جدا از اين كه انواع عايق هاي حرارتي و صوتي متناسب با ليترا كن توليد شده اند در نوع استحاك يافته آن شيارهايي در داخل بتن تعبيه مي گردند كه ميلگردهايي به صورت عمودي يا افقي در اين شيار ها قرار مي گيرند و همان طور كه قبلا ذكر شد چون فيبرهاي نوري به كار رفته در ليتراكن خاصيت انعطاف پذيري خوبي دارند ، اطراف ميلگردها را مي پوشانند و از نمايش آنها جلوگيري مي كنند.

در چنين آزمايش و پروژه موفقيت بتن مسلح ليترا كن به اثبات رسيده است.

مشخصات تكنيكي ليتراكن: حد اقل فيبر موجود %4 و حداكثر آن %5 مي باشد و از هر %4 فيبر اپتيكي به كار رفته فقط %3 نور تابيده شده عبور مي كند.

دانسيته ي بتن ليتراكن بين 2100 تا 2400 كيلوگرم بر متر مكعب است.

آهک و گچ

آهک و گچ ، از جمله موادی هستند که کارآیی آنها از دوران باستان ، توسط بشر شناخته شده است و از آنها در ساختن انواع بناها ، استفاده می‌شد. موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان برای اتصال محکمتر قطعات سنگ و یا چوب بکار گرفته می‌شد.

از نظر علمی ‌، آهک همان اکسید کلسیم است که از حرارت دادن شدید سنگ آهک (کربنات کلسیم طبیعی) بدست می‌آید.

مفاهیم آهک مرده و آب آهک

هرگاه بر روی اکسید کلسیم (آهک زنده) ، آب ریخته شود، بر اثر واکنش با آب ، گرما ایجاد می‌کند که موجب بخار شدن قسمتی از آب می‌شود. در این عمل ، آهک بر اثر جذب آب ، متورم شده ، سپس به‌صورت گرد سفیدی در می‌آید که اصطلاحا «آهک مرده» نامیده می‌شود، (زیرا در تماس با آب ، دیگر واکنشی از خود نشان نمی‌دهد) و این عمل راشکفته شدن آهک نیز می‌گویند.

هر گاه مقداری آب به آهک مرده اضافه شود، به شیر آهک تبدیل می‌شود که اگر آن را صاف کنیم، محلول زلالی که در حقیقت محلول سیرشده هیدروکسید کلسیم در آب است، حاصل می‌شود که به آب آهک موسوم است. آب آهک کاربردهای بسیاری در صنایع شیمیایی دارد. مثلا در تهیه هیدروکسید سدیم ، آمونیاک ، هیدروکسید فلزات ، پرکلرین و به‌ویژه در استخراج منیزیم از آب دریا بکار می‌رود.

انواع آهک

معمولا از سه نوع آهک در کارهای ساختمانی استفاده می‌شود:

1-آهک چرب یا پر قوه

این نوع آهک ، حدود چهار درصد ناخالصی همراه دارد و مهمترین ویژگی آن این است که در تماس با آب به‌شدت شکفته می‌شود و حجم آن تا حدود ۲/۵ برابر مقدار اولیه‌اش افزایش می‌یابد. مخلوط آن با شن در تماس با گاز کربنیک به‌سرعت خود را می‌گیرد و سفت می‌شود، (به مدت ۱۵ روز در مجاورت هوا). از اینرو ، آهک چرب را آهک هوایی نیز می‌گویند.آهک و گچ

2-آهک‌های کم قوه

این نوع آهک از سنگ آهک‌هایی که ۵ تا ۶ درصد آهک دارند، تولید می‌شود و ناخالصی‌های عمده آن را اکسید آهن (II) (گل اُخری) ، اکسید سیلیسیم (سیلیس) و اکسید آلومینیوم (آلومین) تشکیل می‌دهد. از ویژگیهای این نوع آهک آن است که به‌کندی شکفته می‌شود و ملاط حاصل از مخلوط آن با شن ، به‌آرامی‌ در هوا سفت می‌شود.آهک و گچ

2-آهک‌های آبی

این نوع آهک ، معمولا از سنگ آهک‌هایی که حدود ۶ تا ۲۲ درصد گل رس دارند، تهیه می‌شود. از ویژگیهای مهم این نوع آهک آن است که دور از هوا و حتی در زیر آب ، به آهستگی سفت می‌شود، در تماس با آب خیلی شکفته می‌شوند و با آب خمیر کم‌چسب تولید می‌کند. بطور کلی ، می‌توان این نوع آهک‌ها را حد واسط بین آهک‌های هوایی و سیمان دانست. آهک و گچ

روشهای تهیه آهک‌

روش تهیه کلی آهک ، همان حرارت دادن سنگ آهک) کربنات کلسیم) تا دمای ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد است. البته ، هر چه دما بالاتر باشد و گاز دی‌اکسید کربن حاصل ، بهتر از محیط خارج شود، عمل تجزیه سنگ آهک بهتر صورت می‌پذیرد. اما بطور کلی ، تهیه انواع آهک متفاوت است که در اینجا به چند نمونه اشاره می‌شود.

1-تهیه آهک معمولی

برای تهیه این نوع آهک ، از کوره‌های ثابت و غیره پیوسته یا از کوره‌های مکانیکی استفاده می‌شود:

-کوره‌های ثابت و غیر پیوسته: در این کوره‌ها که به روش سنتی کار می‌کنند، خرده‌های سنگ آهک را در اندازه‌های تقریبی ۱۰ سانتیمتر روی هم می‌چینند و سطح آن را با کاه گل می‌پوشانند. سپس از قسمت پایین با کمک سوخت (بوته ، چوب ، زغال یا نفت سیاه) تا دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد به آن گرما می‌دهند، پس از زمان معینی گرما دادن را قطع کرده ، بعد از آنکه کوره سرد شد، آهک زنده حاصل را خارج می‌کنند (چون در زمان خالی کردن ، آهک کوره کار نمی‌کند، از اینرو ، آن را کوره ثابت و غیر پیوسته می‌گویند)

-کوره‌های مکانیکی و پیوسته: این کوره‌ها نیز انواع مختلف دارند. کوره آلبرگ که در قسمت پایین آن ، شبکه فلزی ضخیمی ‌تعبیه شده است و بر روی آن ، مخلوط زغال (به‌عنوان سوخت) و سنگ آهک را قرار می‌دهند. گرمای سوختن زغال ، دمای کوره را بالا می‌برد و سنگ آهک را تجزیه و به آهک تبدیل می‌کند. آهک حاصل از پایین شبکه فلزی و گاز دی‌اکسید کربن نیز از بالای کوره خارج می‌شود. عیب عمده استفاده از این نوع کوره آن است که مقداری خاکستر زغال در آهک وارد می‌شود. بازدهی این روش بین ۱۲ تا ۱۴ تن آهک در روز است.

-کوره شماتولا : این کوره شبیه کوره آلبرگ است، با این تفاوت که قسمت آتشدان آن در خارج از محفظه کوره قرار دارد و از اینرو ، عیب مخلوط شدن آهک با خاکستر زغال را ندارند.

-کوره‌های گردان : این کوره‌ها مشابه کوره پخت سیمان هستند. بازدهی این نوع کوره‌ها از انواع دیگر بالاتر است.

2-مرحل تهیه آهک‌های آبی

برای تهیه این نوع آهک مراحل زیر به ترتیب انجام می‌گیرد:

-تجزیه سنگ آهک

در این مرحله ، به روشی که برای تهیه آهک گفته شد، عمل می‌شود. با این تفاوت که سنگ آهک انتخاب شده است، باید مقدار قابل ملاحظه‌ای خاک رس همراه داشته باشد. آهک و گچ

-شکفته کردن

در این مرحله با دقت و مهارت کافی ، آن اندازه آب به آهک زنده اضافه می‌شود که فقط اکسید کلسیم هیدراته شود و سیلیکات‌ها و آلومینات کلسیم آب جذب نکنند و به صورت بلورهای هیدراته در نیایند. برای این منظور اضافه کردن آب را باید در دمای ۲۵۰ تا ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد انجام داد، زیرا در این دما ، سیلیکات‌ها ، آب جذب نمی‌کنند.

-الک کردن

آهک را پس از شکفته شدن باید از الکهای ویژه‌ای عبور داد و بر اساس اندازه ذرات ، آن را به صورت زیر دسته‌بندی کرد:

آهک سبک : که نرم‌ترین قسمت آن است و درجه خلوص آن نیز بالا است.

آهک هیدرولیک معمولی : که از الک رد نشده است و باید آن را دوباره آسیاب و بوجاری کرد.

آهک‌های سنگین : که دانه‌های آنها دارای ماهیت سیمان است و مقدار سیلیکات آن زیاد است. آهک و گچ

نخاله آهک : شامل سنگ آهک‌های نپخته است که در برابر آب شکفته نمی‌شود و حاوی مقدار زیادی سیلیکات است.

کاربردهای مهم آهک

آهک کاربردهای زیادی در کارهای ساختمان‌سازی و تهیه فرآورده‌های صنعتی و شیمیایی دارد که به بسیاری از آنها اشاره می‌کنیم:

-تهیه ظرفهای چینی : چینی‌ها در واقع از انواع سرامیک محسوب می‌شوند و به دو دسته چینی‌های اصل یا چینی‌های سخت و چینی‌های بدلی تقسیم می‌شوند.

-تهیه شیشه‌های معمولی : عمدتا شامل سیلیس ، کربنات کلسیم (یا آهک) ، کربنات سدیم و زغال کک است.

-تهیه سیمان : در ابتدا از سنگ آسیاب برای پودر کردن مخلوط و از کوره‌های ثابت استفاده می‌شد.

-تهیه ساروج : ساروج یا ملاط ، مخلوطی از آهک ، ماسه و آب است که بر خلاف سیمان در داخل آب خود را نمی‌گیرد و سفت نمی‌شود، ولی در مجاورت هوا به علت جذب گاز دی‌اکسید کربن و تشکیل سنگ آهک ، به‌تدریج سفت می‌شود.

برگرفته شده از سایت : http://daneshnameh.roshd.ir

طراحی فضاهای آموزشی

معماران سقف را به صورتی طراحی کردند که نمادی از آسمان با ابرهایش باشد و با تشبیه ملزومات نورپردازی و روشنائی به کتابهایی که در حال بال زدن میباشند حسی از کوشش و فعالیت را در فضا القاء کردند.

فضاهای آموزشی

 از آنجا که معماری یک فرایند فرهنگی بسیار تاثیر گذار بر ذهنیت جوامع بشری است , پیچیده گیهای منحصر به فردی دارد. این پیچیده گیها در جوامعی که چالشهای تاریخی , فرهنگی زیادی پشت سر گذاشته اند , از شدت و اهمیت فوق العاده ای برخوردار است.معماران که بنا به تعریف متفکران و فرهنگسازان , پیشگامان جامعه هستند , نقش ویژه ای در حرکت تمدن سازی اینگونه جوامع بعهده دارند.اگر پنداریم که معماری , خود قابلیت دگرگونی اجتماعی را دارا می باشد , با برانداختن کنش های متقابل اجتماعی و ایجاد کنش و واکنش و تعاملی صحیح و مستمر ما بین سه اصل انسان , معماری , فرهنگ خواهیم توانست با وارونه کردن فضاهای منفی قلمروئی به رشد رسیده را تعریف نمائیم.به بیان دیگر معماری نوعی دگرگونی متعالی اندیشه هاست و هنر طبیعت و هنر زائیده دست بشری تلاشی عظیم برای رسیدن به بیانی پایدار است که بتواند دغدغه های جاوید شدن و ماندگاری را پاسخ دهد.

اکنون بیش از ۱۰۰ سال است که مفهوم آموزش و پرورش در مراکز اجتماعی هنوز به عنوان سر فصلی داغ مورد بحث است.آموزش و به تبع آن فضاهای آموزشی بیشترین اثر و نقش را بر ذهنیت و تمدن سازی این گونه جوامع به عهده دارند.فضاهای آموزشی و در عمده ترین بخش آن , مدارس دوره زمانی طولانی تری از عمر انسان ها را در خود جای می دهد.هدف یاداشت حاضر یافتن کالبدی جدید برای اصلاح فرایند آموزش و پرورش می باشد.فرایندی که جهت گیری آن به سوی رشد مسئولیت پذیری , کار پربار و تداوم در امر آموزش می باشد.هر چند آموزش پرورش , سیاستگذاریهایش تا کنون نتوانسته است شرایطی فراهم کند که موجب پرورش بیش از پیش استعداد های دانش آموزان شود.

امروز واژه انسان استادآموز جای خود را به انسان خودآموز و مسئولیت پذیر داده است . از این رو الگو و روشی که بدان نیاز داریم , نگارشی جدید و بهبود یافته نسبت به الگو های قدیمی نمی باشد بلکه نیاز ,  مفهومی کاملا متفاوت از آموزش خواهد بود و البته نظریاتی فراتر از تئوری. هدف ایجاد فضائی بهینه در امر آموزش و یادگیری می باشد.ماهیت فضا های آموزشی ,لازمه سر مشقی منحصر بفرد برای پژوهش و ایجاد کنش و واکنش صحیح جهت آموزش و پرورش می باشد.به شرط آنکه تعاملی صحیح و مستمر مابین سه اصل آموزش و پرورش , دانش آموز و فضای آموزشی بر قرار باشد.

فضاهای آموزشی

طراحی و معماری  مدارس امروزی , در سر تاسر دنیا بر اساس ۳ مورد , مسئولیت پذیری , کار پربار , یادگیری مادام العمر (تداوم ) انجام می گیرد. این امر در ساختن فضاهای آموزشی با عملکرد بالا , تنها بوسیله کنش در مفهوم پژوهش , مبنی بر برنامه های مراکز فراگیری و راهبردهای اجتماعی و اطلاعات کاربردی و عملی در این زمینه , میسر خواهد بود و در ادامه به اهم آن می پردازیم :


۱.طراحی اصولی  شکل کلی فضای معماری

معماری تنها هنری است که ما را در بر گرفته است و انسانها بیش از آنکه بر فضا تاثیر بگذارند , از آن تاثیر می پذیرند.از این رو شکل کلی فضای معماری اهمیتی خاص دارد.یک فضای  نا منظم و تکراری , بی نظمی و ناهنجاری را القاء می کند و یک ساختمان حجیم , قدرت و پول را به رخ می کشد.فضایی هندسی و منظم , نظم را القاء می کند.سابقآ فضای هندسی در معماری آنچنان اهمیت داشته است که مهندس باشی با بهره وری از علم هندسه و نجوم , فرای حضور معمار باشی و ناظر باشی وظیفه طراحی بسیاری از عناصر, از جمله شکل کلی فضای معماری را بعهده داشته است.روش معماران گذشته ایرانی در راستای آن بوده است تا از جذابیت فرم کاسته شود و به غنای فضا افزوده شود.


۲.ساختن فضای آموزشی با عملکرد بالا

 ضرورت به تفکر واداشتن کودکان در کتابخانه ها قلب یاد گیری خواهد بود.در کشورهای پیشرفته امروزی , نقش کتابخانه و نسبت و رابطه کتابخانه را با آموزش و پرورش را , از لحاظ تکنولوژی و جامعه شناسی مورد بررسی قرار دادند و سپس بر تعریف معینی از این کلمه در میان اقشار جامعه پرداخته اند و سپس صراحتآ هدف و روش های یاد گیری در کتابخانه را مورده تحلیل و ارزیابی قرار دادند. و به وضوح دریافته اند که کتابخانه ها که تنها ۵ درصد از فضای فیزیکی را اشغال میکنند , تاثیر ۱۰۰ درصد دارند و این درجه بزرگی از عملکرد است. هدف اولیه آنها ایجاد مدلی قابل اطلاق به دیگر مدارس است و نه ایجاد جعبه یا اتاق و یا قفسه ای جهت کتابها , بلکه آنها در ایجاد فضایی که در ارتباط  پیوسته میان مدرسه و کتابخانه باشد میکوشند.آنها در اولین قدم کتابخانه را از طبقه ای که در انزوا قرار گرفته بود و همچنین مطالعه را که در حاشیه قرار داشت به کلاسهای درس منتقل کردند و بدین ترتیب به مطالعه و یادگیری به عنوان دو اصل متعامل تاکید ورزیدند.


۳.ارائه آموزشهای غیر مستقیم و گروهی با ایجاد کارگاه های جنبی

معماران در بررسیهای جامعه شناختی و روانشناختی در یافتند با ایجاد کارگاه های جنبی آموزشی در کتابخانه , در زمینه های فراگیری کار با رایانه و  فراهم کردن سرگرمیها و هرآنچه در ایجاد تحولی آزادانه در رشد و تحول شخصیت کودک و شناسایی استعداد های آنها موثر می باشد , خواهند توانست فضائی فعال و پویا را ایجاد نمایند.در این چنین محیط هائی اغلب آموزشها به طورغیرمستقیم و به صورت آموزشهای گروهی به کودک داده میشود.آنچنانکه مکانهایی با چنین مشخصاتی خواهند توانست پذیرای کودکان برای فعالیتهای ذسته جمعی و گروهی باشد.بدین طریق مدرسه به عنوان محیطی جهت ایجاد کنش در دانش آموزان نسبت به مفهوم پژوهش خواهد توانست محیطی فعال , به رشد رسیده و پویا را ایجاد نمائید.


۴. ایجاد فضایی مطلوب و منطبق با شرایط جسمی و روانی دانش آموزان

 فضاهای مرتبط با فعالیت آنان باید دارای شرایط مناسب و مطلوب برای رشد فیزیکی , ذهنی , عاطفی و اجتماعی آنان باشد.تحقق این امر از طریق بکارگیری ضوابط طراحی معماری ای که منطبق با شرایط جسمی و روانی کودک باشد , امکان پذیر است.اهداف اساسی طراحی و مناسب سازی فضاهای  کودکان را می توان به ترتیب زیر برشمرد:


۱-۴محیط دلپذیر:

استادمحمد تقی جعفری در کتاب زیبایی هنر از دیدگاه اسلام می گوید: (( دلپذیری و جذابیت هر پدیده , نتیجه فرایندی است بین معیارهای وجودی فرد با عینیت واقع در محیط , که حاصل آن ایجاد تمایل و احساس وابستگی با پدیده مورد نظر است.))

 نقاشیهای کودکان نشان میدهد که کودکان در تصوراتشان , فضا را چگونه می بینند.آنها بطور دقیق و کامل ,  ( بعنوان کاربر ) فضا را قبول کرده و آن را با جزئیات در ترسیماتشان بیان می کنند , که باعث تعجب است.

۲-۴ وضوح و خوانایی :

از دیگر شرایط دلپذیری محیط , تامین وضوح و خوانایی است.کوین لینچ می گوید : تصویری شایسته از محیط به شخص نوعی احساس امنیت می دهد.وی همچنین غرض از داشتن تصویر روشن از محیط را چنین عنوان می کند که فرد بتواند به آسانی اجزای محیط را بشناسد و آنها را در ذهن خود , در قالبی به هم پیوسته ارتباط دهد.در واقع , سامان یافتگی و امنیت روانی حاصل از این دو فرایند است که احساس  دلپذیری را در محیط ایجاد می کند.


۳-۴در نظر گرفتن فضای بازی :

بازی یکی از مهم ترین عوامل در شکوفایی و بالندگی جسم و روان کودکان است.بزرگترین بخش های بازی های انفرادی و گروهی کودکان باید در فضاهای باز صورت گیرد , زیرا این فضاها اولین مکان برخورد مستقل کودک با جهان خارج از خانه است.برنامه ریزی و طراحی زمین بازی باید پاسخگوی نیازهای کودکان و نوجوان در دوره های گوناگون رشد باشد.از دیدگاه برخی روان شناسان , ماهیت دوران کودکی , بازی و اکتشاف است.اما این دو فعالیت باید در محیطی امن صورت گیرد که این کار با تمهیداتی در طراحی فضاها امکان پذیر خواهد بود.محیط خارجی به طور طبیعی تحریکات حسی را ایجاد می کند.کودکان محیط پیرامون خود را با جزئیات درک می کنند.رنگ ها , بافت ها , شکل هل و در نهایت طرح زمین بازی , کودک را برای ایجاد ارتباط با محیط و فراگیری بیشتر ترغیب می کند.

۴-۴تنوع :

تنوع و غنی بودن محیط , که تمرینی در جهت کاربرد و حواس گوناگون مانند بینایی , شنوایی , و لامسه است و از این طریق ایجاد تنوع در رنگ , صدا , بافت و….تامین می شود.

۵-۴مشخص کردن محدوده ها به وسیله کف سازی :

 کفسازی مشخص , روش موثری برای تعیین یا ایجاد ارتباط بین سطوح مختلف یک سایت است.مثلآ یک محوطه ورودی برخوردار از نوع کفسازی , که متشکل از الگوی خاص و مصالح معینی باشد , به فضاهایی که در تقابل این محوطه قرار می گیرند وحدت و هویت خواهد بخشید و در ایجاد احساس قلمرو در کودکان سهیم خواهد شد.در ضمن بر میزان تنوع و مطلوبیت بصری محیط نیز خواهد افزود.


۶-۴طراحی جزئیات فضاها با توجه به الگوهای رفتاری کودکان :

لازم است شعاع حرکت و حیطه طبیعی تحرک گروه های مختلف سنی بررسی شود و طراحی جزئیات فضاها متناسب با توانایی های جسمی و ویژگیهای روانی و هماهنگ با الگوهای حرکتی و رفتاری آنان طراحی شود.


۷-۴ایجاد حس کنجکاوی و خلاقیت :

آنچه مسلم است، معماری حس کنجکاوی و خلاقیت را برمی­انگیزد.با انتخاب هوشمندانه و استفاده از ابزارهای مشخصی همچون مصالح ، فرم ، بافت می  توان به غنای فضا افزود .


۸-۴رعایت عوامل زیبائی شناسی :

عوامل زیبائی شناسی در آن باید طوری طراحی شوند که کودک را به آموزش ترغیب کند.از این رو باید محیطی شاد و سرشار از انرژی را , با توجه به هر گروه سنی , توسط  رنگها و حجمها پدید آوریم.

۹-۴رعایت قیاس و مبلمان :

طراحی فضا ی منطبق با شرایط کودکان به طور قطع بستگی به شناخت کافی از ویژگی های رشد آنان دارد.خصوصیات جسمی و روانی کودکان در مراحل مختلف رشد , اساس برنامه ریزی فضا و طراحی برای آنان است.اندازه میز و صندلی , کمد های اسباب بازی و نیز ارتفاع مناسب دستگیره درها , دستشوئی ها , شیر ها و .. ضروری است.اگر فضا و عناصر آن متناسب با اندازه های کودکان باشد (از جمله : قطعات متنوع مبلمان , نیمکت , میز و صندلی , تابلوها , قفسه ها و غیره), آن ها به سادگی می توانند از فضا ها و وسایل مربوط به خود استفاده کنند.به همین سبب کودکان اثاثیه و مبلمانی هایی را که با مقیاس و در حد و اندازه آنان ساخته می شود و در تقابل و مرتبه چشمانش است را بیشتر دوست میدارند , بطوریکه دیگر مجبور نیستند برای استفاده از آنها  قد بکشند.

۱۰-۴همسازی با اقلیم منطقه :

جهت همسازی با اقلیم منطقه می بایست با مطالعه در عوامل اقلیمی و فرهنگی و اقتصادی آن منطقه , از طریق برداشت جذابیت های طبیعی و الگوهای شهری  همان منطقه ,  خرده فرهنگ های محلی را لحاظ کرد.این امر باعث می شود دانش آموزان از لحاظ فکری , فرهنگی , اقتصادی و سیاسی ارتباط عمیقتری با پیرامون خود و به دنبال آن با محیط آموزشی به دست آورند.

پی نوشت :

معماری برای کودکان نوشته والتر کرونر , ترجمه احمد خوشنویس

ضوابط طراحی معماری مهد کودک , مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

زیبایی هنر از دیدگاه اسلام , نوشته استادمحمد تقی جعفری

 رهنمودهای طراحی , نوشته شعله نوروزی , مجله صفه شماره ۳۹

طراحی اتاق کودک , همین نویسنده , مجله صنعت ساختمان داریس شماره 40

این یاداشت در روزنامه جام جم با عنوان پرکشیدن حس کنجکاوی کودکان ( آخرین توصیه های معماری برای احیاء فضاهای آموزشی ) به چاپ رسیده است.

خواندن 1427 بار

مقاوم سازی در برابر زلزله

مقاوم سازی در برابر زلزله

کشور ما در منطقه ای زلزله خیز واقع شده است. وقوع هر چند روز یک زلزله آن هم با شدت حدود ۴ ریشتر نشان دهنده وجود یک خطر دایمی است. چرا که هر از چند گاه نیز زلزله ای مخرب با تلفات انسانی و مالی وسیع به وقوع پیوسته و پس از چندی دوباره کارها به همان روال چرخیده است. زلزله بم از نظر توجه به مسائل پایه ای و ریشه ای در مدیریت بحران و به تبع آن افزایش پایداری بناها و تأسیسات در برابر خطر زلزله یک نقطه عطف محسوب می شود. از این رو توجه به امر مقاوم سازی ساختمان ها، تأسیسات مهم و شریان های حیاتی بسیار ضروری به نظر می رسد تا بلکه بتوان از طریق مقاوم سازی ساختمان ها ضمن حفظ جان انسان ها، افزایش پایداری سازه های مهم در برابر زلزله، حفظ سرمایه های ملی و ارتقای توان کشور برای مدیریت مطلوب بحران ناشی از زلزله کمک کرد.

مقاوم سازی چیست؟

«مقاوم سازی» در علم مهندسی عمران به مفهوم بالا بردن مقاومت یک سازه (ساختمان) در برابر نیروهای وارده است. امروزه از این اصطلاح بیشتر در مورد نیروی زلزله استفاده می شود. از دیدگاه علمی، مقاوم سازی واژه کاملاً درستی برای این منظور نیست. چرا که منظور از اصطلاح «مقاومت سازی» به طور قطع بالا بردن مقاومت در برابر نیروی زلزله نیست بلکه منظور بهبود عملکرد اجزای سازه (ساختمان) در برابر نیروی زلزله است. به همین دلیل اصطلاح «بهسازی» و در حالت خاص برای نیروی زلزله، «بهسازی لرزه ای» اصطلاح درست تری است.مقاوم سازی در برابر زلزله

برای همین منظور، سازمان پیشگیری و مدیریت بحران تهران به دنبال آن است با تدوین طرح بهسازی لرزه ای نسبی ساختمان های پایتخت، به روشی ساده و به دور از محاسبات پیچیده مقاوم سازی ساختمان ها را از طریق آموزش نیروهای نیمه ماهر و جوشکاران جوان عملی کند.

یکی از موضوعات مهم و اساسی در راهبرد کاهش خطرپذیری در برابر زلزله، مقاوم سازی ساختمان های موجود با کمترین هزینه با سرعت بالا و به صورت ساده است تا دست کم جان شهروندان در زلزله ای متوسط به بالا حفظ شود و در حقیقت آستانه ریزش ساختمان ها ارتقا یابد.

در حال حاضر به واسطه هشدارهایی که درباره زلزله تهران داده می شود، مسأله مقاوم سازی در برابر زلزله به طور جدی در حال پیگیری است. برای ساخت یک سازه و ساختمان معمولی باید به بسیاری از موارد توجه کرد. از جمله مهم ترین این موارد می توان به پی ساختمان و جوشکاری آن اشاره کرد در حالی که پی ساختمان از اصلی ترین موضوعات ساخت و ساز محسوب می شود و به عنوان مثال برای ساخت پی باید به میزان دقیق و حساب شده نسبت آب و سیمان را رعایت کرد اما متأسفانه کارگران ساختمانی غیرماهر و آموزش ندیده به این اصول توجه نمی کنند و همچنین در جوشکاری ساختمان باید از تکنسین های جوشکاری که دارای پروانه جوشکاری هستند استفاده کرد، اما این سهم نیز در کشور ما رعایت نمی شود. از آنجا که گسل های اصلی و فرعی بسیاری در شمال، غرب، جنوب و شرق تهران وجود دارد و خاک جنوب تهران به دلیل وجود سفره های زیرزمینی بسیار در این منطقه سست است، بنابراین به هنگام وقوع زلزله سطح آب های زیرزمینی بالا آمده و بسیاری از ساختمان ها واژگون می شوند و یا در زمین فرو می روند.

چنانچه این اتفاق رخ دهد، تمام راه های ارتباطی قطع می شود، شبکه های آب، برق و گاز آسیب می بیند و به گفته برخی کارشناسان طبق بررسی ها تهران سه روز متمادی در آتش می سوزد چرا که در تهران اصول شهرسازی رعایت نشده و ساختمان ها به صورت فشرده ساخته شده است. به همین علت در هنگام وقوع زلزله راهی برای کمک رسانی و یا دور شدن از حوادث بعد از آن وجود ندارد.

در این جا است که لزوم مقاوم سازی ساختمان ها در جهت افزایش پایداری سازه های مهم در برابر زلزله اهمیت خود را نشان می دهد. اما سؤالی که مطرح می شود این است که چه ساختمان هایی به مقاوم سازی نیاز دارند.

چه ساختمان هایی نیاز به مقاوم سازی در برابر زلزله دارند؟

در ابتدا ساختمان ها را به چهار دسته تقسیم می کنیم. دسته اول ساختمان های حیاتی هستند که به دلیل نوع کاربری و استفاده ای که دارند امکان انتقال تجهیزات را نداشته و از طرفی باید عملکرد خود را بعد از زلزله نیز حفظ کنند. این ساختمان ها شامل مراکز درمانی، ایستگاه های مخابراتی و تلویزیونی، مراکز امنیتی و پالایشگاه ها هستند. دسته دوم را ساختمان هایی تشکیل می دهند که در حال حاضر شرایط خاصی ندارند اما پس از زلزله به عنوان مراکز خدماتی و کمک رسانی مورد نیاز هستند و لازم است حتماً سرپا باشند. برخی از سوله ها، مساجد، مدارس، مراکز مدیریت کلان و مراکز مدیریت بحران از این جمله محسوب می شوند. از سوی دیگر ساختمان هایی که قبل و بعد از زلزله اهمیت خاصی ندارند ولی در صورت آسیب جدی تلفات جانی زیادی در پی خواهند داشت مانند مراکز عمومی، استادیوم، برج ها و …. . دسته چهارم نیز ساختمان های معمولی هستند که هیچ کدام از موارد فوق را شامل نمی شوند مانند منازل مسکونی، ساختمان های اداری و تجاری معمولی.

اهمیت و نیاز مقاوم سازی از دیدگاه کلان به ترتیب از دسته اول ساختمان ها آغاز و به دسته چهارم کاهش می یابد. همچنین مقاوم سازی دسته اول و دوم کاملاً به عهده و وظیفه دولت است. اما دسته سوم بین دولت و کارفرمایان خصوصی (مردم) مشترک بوده و دسته چهارم کاملاً به عهده مردم است. اما از طرفی مقاوم سازی دسته اول و دوم تقریباً تأثیری مستقیم در کاهش مستقیم تلفات زلزله ندارد و تنها مقاوم سازی دسته سوم و چهارم است که در کاهش مستقیم تلفات زلزله نقش دارند.

بدیهی است که هزینه و زمان لازم برای مقاوم سازی دسته سوم و چهارم به قدری زیاد است که عملاً این امر را غیرممکن ساخته است. چرا که برخی از ساختمان ها که قدیمی هستند و برخی دیگر نوساز که در آن اصول و مقررات مربوطه رعایت نشده است و به این ترتیب اگر بخواهیم مقاوم سازی در برابر زلزله را به آنها نیز تعمیم دهیم عملاً باید دوباره کشور را بسازیم. بنابراین دولت موظف است که مقاوم سازی را معطوف به ساختمان هایی از جمله مراکز درمانی، مخابراتی، مدارس و مراکز مدیریت بحران کند و مقاوم سازی ساختمان ها و مراکز شخصی را به عهده خود مردم بگذارد و دولت صرفاً می تواند تسهیلات و قوانین لازم را در اختیار آنها قرار دهد.

به هر حال مقاوم سازی در هر دو زمینه چه ساختمان های قدیمی و بافت فرسوده و چه ساختمان های نوساز مطرح است. در مورد نوسازی ساختمان ها نیاز به ضوابط منسجم تری برای کنترل دقیق طراحی، ساخت براساس نقشه های اجرایی، جوشکاری صحیح و بتن ریزی قابل اعتماد وجود دارد مخصوصاً حتی پس از محاسبات و طراحی مناسب، ضعف جوشکاری در ساختمان های فلزی و … کم بودن مقاومت بتن در سقف و پی ساختمان های فلزی و در کل ساختمان های بتنی، معضل بزرگی است و هیچ نوع کنترلی بر آنها وجود ندارد.

تصور اینکه زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود.

مسأله مهم بعدی، قطعات الحاقی و غیر بار ساختمان مثل دیوارهای اطراف و متغیرها، دست انداز بام، بالکن و پنجره و شیشه مخصوصاً نماهای شیشه ای است که به علت عدم اتصال کافی به سازه ساختمان در اثر وقوع زلزله حتی مواقعی که اسکلت ساختمان مقاوم است، احتمال جدایی و ریزش آنها به داخل و خارج ساختمان وجود دارد و حتی در برخی موارد آوار و شیشه بر سر افرادی که در حال خروج از ساختمان هستند فرو ریخته و باعث جراحات یا فوت آنها شده است. مسأله مهم بعدی، بازسازی ساختمان های فرسوده است که ظاهر شکیلی به آن می دهد و ضعف های سازه ای آن را می پوشاند و این در حقیقت خواسته یا ناخواسته نوعی تقلب در ساخت و فروش به حساب می آید. در حالی که شهرداری های مناطق به هیچ وجه نباید به ساختمان هایی که استحکام واقعی سازه ای ندارند اجازه بازسازی بدهد.

از طرفی مقاوم سازی درباره ساختمان های بسیار قدیمی که عمدتاً متشکل از دیوار باربر و بعضاً همراه بایک نیم اسکلت فلزی هستند به علت هزینه های بالا و مشکلات اجرایی، اگر محال نباشد، به غیرممکن نزدیک است. در مورد ساختمان های نیمه قدیمی و بعضاً جدیدتر که به صورت اسکلت بتنی اجرا شده به علت پوشش میلگرد در داخل بتن و عدم دسترسی آسان به آن و عدم وجود مصالحی که به راحتی به بتن متصل شود تشخیص موارد ضعف و همچنین مقاوم سازی آن بسیار مشکل بوده و اجرای ورق و پروفیل های فلزی جوشکاری شده روی اسکلت بتنی به صورت وصله و پینه راهگشا نخواهد بود.

در ساختمان های اسکلت فلزی به علت ماهیت آن، اجرای مقاوم سازی در برابر زلزله عملی تر است، اما به علت هزینه زیاد و تخریب قسمت های زیادی از نازک کاری و سفت کاری برای دسترسی به تیرها، ستون ها و اتصالات و همچنین چند واحدی بودن ساختمان ها و عدم حصول توافق هماهنگ میان مالکان واحدها، معمولاً از اجرای آن اجتناب می ورزند و در صورت اجرا نیز رسیدن به یک نتیجه ایده آل ممکن نیست. در این گونه موارد گزینه بهتر، تخریب و نوسازی کامل ساختمان است و وضعیت فونداسیون و مقاومت آن در برابر نیروی زلزله نیز باید بررسی شود.

در این میان یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان ها، ساخت خانه های متحرک است که از جمله روش های پیشرفته در امر مقاوم سازی در برابر زلزله محسوب شده و از این روش در ساخت ساختمان ها، آپارتمان ها، کارخانه ها و ساختمان های مراکز تجاری استفاده می شود. این روش بسیار کم خرج است و در مناطقی که از نظر مقاومت در برابر زلزله از سطح پایینی برخوردارند و در نواحی زلزله خیز سراسر جهان واقع شده اند بسیار مناسب و مقرون به صرفه است. به این ترتیب تمام اصول ساختمان سازی به سمت ساختمان سازی مکانیکی متحول می شود. این ساختمان ها در برابر تمامی بلایای طبیعی از قبیل سیل، آتشفشان، رانش زمین و همچنین در برابر زلزله های خطرناک و مهیب هم مقاوم هستند. در این طریقه مقاوم سازی که شیوه مهندسی ساختمانی «هاپکن» نام دارد، دیوارهای خانه از بتن درست شده و به وسیله میله های فلزی کششی عمودی کاملاً فشرده می شوند. به این ترتیب به دلیل استفاده از مواد جامد فشرده و سنگین، نیروی وارده به اجزای پایینی ساختمان بسیار افزایشی می یابد. البته باید گفت که دیوارهای هر طبقه به صورت کنترل شده به آن فشار وارد می شود و میزان فشار وارده در تمامی طبقات یکسان است. همچنین علاوه بر یک میله عمود در هر طبقه از ۳ میله افقی هم استفاده می شود.

اگر تهران بلرزد

تصور اینکه زلزله مخربی در تهران رخ دهد برای همه مشکل است. اما هر چه زمان می گذرد و بررسی های بیشتری در این باره صورت می گیرد واقعیات تلخ تری روشن می شود. پس توجه به امر مقاوم سازی ساختمان ها را ضروری تر می کند. اما عمده ترین عللی که موجب بروز خسارت های سنگینی در زلزله های پیش آمده در کشور شده اند را می توان در درجه اول مسؤولان و سپس مردم دانست. چرا که عمده مسؤولیت اتفاق افتادن این فجایع مسؤولین مرتبط هستند که اجازه می دهند ساختمان ها بدون رعایت ضوابط مهندسی و رعایت آیین نامه ساخته شوند و در نتیجه مقاومت لازم در برابر زلزله های ویرانگر را نداشته باشند.

نویسنده : محمدرضا غفوری