موضوع نماهای ساختمانی از آن دسته موضوعاتی است که با احساسات انسانی ارتباط تنگاتنگ دارد؛ این بخش از ساختمان به گونه‏ ای نشان دهنده شخصیت درونی معمار و صاحب بنا بوده و به یادبودی از دستاوردهای زمینی آن‏ها تبدیل می‏شود که تا مدت‏ های بسیار طولانی در معرض دید قرار خواهد داشت. از سوی دیگر، نماها می‏توانند از ۸ تا ۲۵ درصد از هزینه‏ های کلی ساخت بنا را به خود اختصاص دهند و بزرگترین جزء تعیین‏ کننده عملکرد هر ساختمان به شمار می‏روند. از این رو اهمیت مهندسی نما ( facade engineering ) در پروسه طراحی، اجرا و نظارت مطرح می شود.

هدف دانش مهندسی نما دست یافتن به نما و پوسته ‏ای برای فضای قابل سکونت است به گونه ‏ای که بتوان از طریق آن، عملکرد ملموس را به یک ظاهر و کالبد ناملموس اضافه نمود. این هدف به طور کلی با به خدمت گرفتن ترکیبی از مواد و مصالح گوناگون و طراحی و توسعه جزئیات محقق می‏شود؛ عواملی که معماران و صاحبان بنا می‏توانند با کمک آن‏ها علاوه بر پیاده‏ سازی دیدگاه‏ ها و نقطه نظرات خود، اثری ماندگار بر جای بگذارند و در عین حال، یکپارچگی فیزیکی ساختمان را نیز به مخاطره نیندازند.

پیدایش مهندسی نما

تا اواخر قرن بیست میلادی نماهای با عملکرد بسیار بالا آن چنان پیچیده شده بودند که رفته رفته مهندسی نما به عنوان یک دانش تخصصی ظهور پیدا نمود (Ledbetter, 2001). باید گفت که عملکرد و ساخت نماهای ساختمانی به ندرت توسط معماران مدرن به درستی درک شده است. طراحی قاب باربر در اواسط قرن نوزدهم منجر به جداسازی حیطه عملکردی نیروهای متخصص و به وجود آمدن مهندسی سازه به عنوان یک حرفه جداگانه شد. به این ترتیب بود که نما، به قلمرویی برای معماران تبدیل گردید. رها کردن نماهای ساختمانی از قید بارهای سازه ‏‏ای، دست معماران را باز گذاشت تا بتوانند بدون هیچ محدودیتی، به نما بر اساس عملکرد آن فرم دهند.

FacadeForum اولین رویداد مهندسی نما در ایران

پیوند دشوار فرم جدید با عملکرد قدیم

امروزه دیکانستراکتیویسم، و معمارانی که با ایده «توجه به تزئینات و ظاهر بنا به عنوان دکوراسیون یا یک موضوع درجه دوم» مخالف هستند و آرزوی طراحی ساختمان‏های برجسته و شاخص بی رقیب را در سر می‏ پرورانند، بازار جهانی را تحت سلطه خود درآورده است. هر چند دستیابی به این نوع از طراحی، با فاصله گرفتن بسیار زیاد از فرم‏ هایی که به طور سنتی در پاسخ به نیروهای مخالف غالب محیط پیرامونی شکل گرفته و از دیدگاه عملکرد فیزیکی معمولا به عنوان بهینه‏ ترین فرم شناخته می‏ شدند، امکان پذیر شده است. جالب آنکه فرم‏ های آزاد دیکانستراکتیو که با پیشرفت‏های صورت گرفته در تکنولوژی‏ های کامپیوتری قابل دستیابی شده‏ اند، هدف اصلی دانش تولید تجهیزات پیش ساخته را که توسط همان پیشرفت‏ ها و تجهیزات امکان پذیر شده است به چالش می‏ کشند. در نتیجه می‏توان گفت توسعه‏ ها و پیشرفت‏ های جدید اغلب باعث قربانی شدن عامل کیفیتی می‏ شود که با یکپارچگی و ترکیب اجزا در ارتباط است. این پیشرفت‏ها ریسک پایین آمدن کارایی عملکرد را با خود به همراه آورده و در مقابل، طراحان را با چالش‏های بیشتری مواجه می‏کنند که در نتیجه دو عامل است: فرمی که پاسخگوی عوامل تاثیرگذار نیست، و تولید منحصر به فرد و انفرادی. به دنبال حذف تدریجی تکنولوژی و دانش از برنامه‏ های آموزشی معماری (Woudhuysen and Abley, 2004) شکافی در بازار ساخت و ساز ایجاد شد؛ این خلاء در حالی به وجود آمد که دانش و سواد علمی در میان معماران کاهش پیدا کرده و انتظارات عمومی از عملکرد و کارایی ساختمان رو به افزایش بود.

پیشرفت و توسعه مصالح و سیستم‏ های ساخت و ساز

تمامی این افول‏ ها علی رغم توسعه رو به رشد سیستم‏ های ساخت و ساز، مواد و مصالح، وضع الزامات کیفی سخت گیرانه و قوانین و دستورالعمل‏ های تازه به وجود می‏ آید. باید گفت که به طور متناقضی، فقدان منابع اطلاعاتی قابل اعتماد و توسعه نسبتا سریع دستورالعمل‏ ها و قوانین، سیستم‏ های ساخت و ساز و مصالح جدید، همگی به سردرگمی و پیچیدگی شرایط موجود می‏ افزاید و منجر به استفاده از روش‏ ها و سیستم‏ های بسیار قدیمی و کهنه‏ ای می‏شود که در زمانه کنونی، حتی برای نماهای ساختمانی قدیمی نیز کاربردی ندارند. این عدم هماهنگی، در تغییرات ایجاد شده در تکنولوژی‏ های الحاقی نما و اضافه کردن یک لایه ضخیم عایق حرارتی به آن به منظور جبران مشکلات به وجود آمده ناشی از بحران انرژی در دهه هفتاد میلادی به خوبی قابل مشاهده است. سه دهه بعد، هنوز هم کتاب‏ های درسی در حال آموزش چنین تکنولوژی‏ های منسوخ شده‏ ای هستند و فناوری جدید هنوز برای بسیاری از افراد به صورت یک معما باقی مانده است. لزوم سازگاری بین پوسته‏ های مختلف (membranes)، مواد چسبنده (adhesives) و بستر آن‏ها نمونه خوبی از دانشی است که حتی به یک جریان اصلی و رایج نیز تبدیل نشده است. عملکردهایی که توسط اجزای مختلف سیستم‏ های پوششی قابل دستیابی هستند نیز می‏تواند مثال تعجب آور دیگری در این زمینه باشد.

منابع اطلاعات

اگر چه ممکن است خود به ندرت این واقعیت را تایید کنند، اما معماران اغلب بر اطلاعاتی تکیه می‏کنند که از تولیدکنندگان، و نیز کسانی که در فرایند نصب اجزا و اجرای ساختمان مشارکت دارند به دست آورده‏ اند؛ گروه‏ هایی که لزوما افراد بی طرفی هم نیستند و با این وجود، اطلاعاتی را ارائه می‏کنند که بر پایه درک شخصی آن‏ها از فیزیک ساختمان، دستورالعمل‏ ها، قوانین، و امکان ساخت و تولید محصولات حاصل شده است؛ البته بدون در نظر گرفتن مواردی که منافع تضمین شده‏ ای را برای آن‏ها تامین خواهد کرد. این استراتژی (که حتی ممکن است تنها با تاکید بر در دسترس بودن مصالح و خدمات به جای میزان کیفیت آن‏ها، در فرایند توسعه ‏های نسبتا کوچک دستاوردهای بزرگی هم به همراه داشته باشد) به هیچ وجه نباید در پیشرفت‏ ها و توسعه‏ های بزرگ که از صرفه‏ جویی‏ های ناشی از افزایش سطح تولید بهره‏ مند هستند به کار گرفته شود.

چالش‌های مهندسی نما (پوسته) ساختمان

چالش سازه در مهندسی نما

در ساختمان های بیش از ۶۰ متر محاسبه بار باد (که معمولا بار غالب در محاسبات سازه نمای ساختمان است) به روش استاتیکی پاسخگو نمیباشد و بایستی به روش دینامیکی و یا روش تجربی مانند تونل باد محاسبات را تدقیق نمود. همچنین همانند شکل بالا میتوان در صورت نیاز با طراحی تست های کارگاهی یا آژمایشگاهی از صحت محاسبات اطمینان حاصل نمود.

چالش روش نصب – نمای یونیتایز

هر ساختمانی بر اساس دسترسی هایی که دارد مانند خیابان های اطراف، نوع ترافیک و همسایه ها، تاور، جرثقیل ، بالابر و … میتواند استراتژی اجرایی متفاوتی برای اجرای نماداشته باشد. در این استراتژی بایستی روش ارسال کالا، دپو و انبارش و حمل به طبقات و نگه داری میان مدت و نصب و آب بندی نما به دقت و بر اساس نیاز زمانی پروژه مشخص گردد.

پایداری محیطی و نمای شیشه ای و نمای خشک

یکی از نگرانی های دیگر در طراحی نما مباحث پایداری انرژی و محیط زیستی ساختمان میباشد. مثلا در طراحی پروژه پالیزی با رعایت مقررات آتشنشانی کانال هایی در پشت پرده طراحی شد تا گرمای پشت شیشه را به فضای بین دو پوسته نما هدایت نماید و با اثر دودکش خورشیدی انرا دفع نماید.

تدوین اسناد مهندسی و BIM

تهیه دیتیل های کلی و جزئی با LOD 400 یکی از الزامات کار مهندسی نما و پیش نیاز اجرای پوسته نمای ساختمان میباشد. اجرای نما بدون داشتن شاپ های دقیق اجرایی به معنی سپردن کار به تیم کارگری و خداحافظی با کیفیت و نظارتی است که از یک پیمانکار نما انتظار میرود.

قوانین ایمنی و پدافند غیرعامل

یکی از خطرات ساختمان در زلزله سقوط قطعات نما بر روی عابران و ساکنین میباشد. در این راستا باید مهندسین نما حدالمکان از مصالح ماسیونری پرهیز و به سمت دیتیل های نصب خشک که رفتار قابل پیشبینی تری در زلزله دارند حرکت نمایند.

لزوم پیشبینی دسترسی و نگهداری

جدا از بحث دسترسی حین نصب ، پس از بهره برداری نیز جهت نظافت و تعویض قطعات نما نیاز به دسترسی مناسب به روش روف کار، مونو ریل و یا اسپایدر من میباشد و مهندس نما ملزم است این مناسبات را در طراحی نما خود لحاط نماید

چالش نور و خیرگی در نما و اسکای لایت شیشه ای

یکی از چالش های نمای کرتین وال، اسکای لایت  و شیشه ای ورود بیش از حد نور و گرما به داخل ساختمان است که مهندس نما میتواند آنرا پس از محاسبه و مدل سازی با روش های مختلفی مانند چاپ روی شیشه، استفاده از شیشه های های پرفورمنس – وی کول ، agc و …. و یا تمهیدات فیزیکی مانند لوور ها به حد معقول برای کاربری فوق کاهش دهد.

پلهای حرارتی و کارایی انرژی در پوسته ساختمان

اگر چه مبحث ۱۹ به عنوان یک حداقل عمری نزدیک به دو دهه دارد و نسخه های جدید ان نیز بزودی توسط مرکز تحقیقات ساختمان منتشر خواهد شد ولی رعایت روش و دستوالعمل های ان هنوز هم در طراحی نما ضروری و میتواند در رساندن ضریب U value جداره ساختمان به حد مد نظر تاسیسات کمک شایانی بنماید.

آب بندی و هوابندی پوسته نما

بازار نمای ساختمان

مشاوران ساختمانی که در حوزه مهندسی نما کار کرده و در زمینه‏ های مهارتی و تخصصی خود خدمات مشاوره‏ ای ارائه می‏کنند نیز گروه دیگری از افراد هستند که به طراحان مراجعه می‏کنند. بازاری که در آن طراحی با حداقل میزان ریسک ممکن صورت می‏گیرد از ویژگی‏ های خاص امریکایی‏ ها به شمار می‏ آید؛ در چنین بازاری، مشاوران به طور عمده در جستجوی تجربه‏ های واکنشی (منفعل) هستند نه ابتکار عمل‏ هایی که ممکن است ریسک زیادی را با خود به همراه داشته باشند. چنین رویکردی در فرایند طراحی معمارانه کارایی چندانی ندارد، چرا که معمولا طراحان در تلاش هستند دست به ابتکار عمل زده و به جای آن که تنها به دنبال اجتناب کردن از خطاهای احتمالی معماری تکراری رایج باشند، کیفیت ‏های جدیدی را به وجود بیاورند.

در کشور امریکا برای دانش مهندسی نما نه سیستم آموزشی مناسبی وجود دارد و نه معیار سنجش و سیستم صدور مجوز برای افراد حرفه‏ ای و متخصص در زمینه نما و پوسته ساختمان. هر کدام از این گزینه‏ ها می‏تواند تضمین مناسبی برای معماری محسوب شود که در تیم طراحی خود از این دست افراد متخصص بهره گرفته و خود نیز مسئولیت غیرمستقیم خطاها و سهل انگاری‏ های آن‏ها را بر عهده می‏گیرد. به طور کلی نیاز به یک رویکرد منظم و سازمان یافته در حوزه مهندسی نما محسوس است. اولین گام برای تحقق این فرایند می‏تواند فراهم آوردن آموزش‏ های لازم در این زمینه باشد، که البته هدف این ارائه نیز به شمار می‏ رود.

مشاور نما 

آلومینیوم شیشه تهران به عنوان تنها مشاور تخصصی نما ( Facade Consultancy ) کشور در همین راستا با اختصاص بخشی از منابع خود سعی در انتقال تجربیات و دانش کسب شده در حوزه نما به همکاران، مشاوران، مهندسین و دانشجویان دارد. اگر تمایل به برگزاری دوره ها در سازمان خود دارید سری به بخش خدمات آکادمیک و اموزشی ما بزنید و سپس با آلوم‌گلس تماس بگیرید.